Предельные гибкости стержневых систем

Характер загружения	Стержень фермы	Предельная гибкость
Сжатые фермы	Пояса, опорные раскосы и опорные стойки
Стержни решетки
Растянутые фермы	Пояса и опорные раскосы	(при динамической нагрузке 250)
Стержни решетки	(при динамической нагрузке 350, в зданиях с тяжелым режимом работы 300)

Стержни фермы таврового сечения из уголков в узлах соединяются фасонками. Толщина фасонок устанавливается в зависимости от усилий в стержнях решетки фермы. Минимальную толщину фасонки опорного узла рекомендуется принимать согласно табл. 4.3.

Таблица 4.3

Минимальные толщины фасонок

Расчетное усилие в опорном раскосе в	До 250	260-400	410-600	610-1000	1010-1400	1410-1800	Более 1800
Толщина фасонки в опорном узле в

Толщина фасонок обычно принимается одинаковой во всех узлах фермы. В фермах с усилием в опорном раскосе свыше фасонки спорных узлов могут быть на толще, чем фасонки остальных узлов.

4.4.2. Определение расчетных длин стержней фермы

Расчетные длины для поясов принимаются равными: в плоскости фермы и из плоскости , где — расстояние между центрами узлов; — расстояние между закрепленными узлами из плоскости фермы. Закрепление поясов фермы из ее плоскости достигается связями, прогонами, плитами или щитами кровли. Под фонарем верхний пояс фермы закрепляется только связями и обычно . Если на длине в поясе действует не постоянное усилие, a и , причем расчетная длина из плоскости фермы в соответствии со СНиП [2, п. 6.2] определяется по формуле

Рис. 4.6. Нумерация узлов фермы

Расчетные длины опорных стоек и опорных раскосов принимаются равными: . При наличии шпренгеля или распорки (рис. 7.6 она показана пунктирной линией) .

Для остальных сжатых стержней решетки расчетные длины принимаются равными: в плоскости фермы и из плоскости . Коэффициент 0,8 учитывает частичное защемление стержня в узле фасонкой.

Подбор сечений поясов

Приступая к подбору сечений поясов, прежде всего, следует наметить места изменения сечений. Для ферм пролетом до 24 м включительно рекомендуется сохранять постоянное сечение по всей длине пояса, подбирая его по наибольшему усилию. В целях экономии стали, для ферм пролетом и более, следует изменять сечение поясов. В верхнем поясе чаще изменяют сечение в четвертом узле (между третьей и четвертой панелями), в нижнем — во втором узле (между первой и второй панелями, см. лист 2).

Для верхнего пояса можно применять как равнобокие, так и неравнобокие тонкостенные уголки. Равнобокие уголки (рис. 4.5, а) рекомендуется применять во всех случаях, когда представляется возможным закрепить из плоскости фермы каждый узел пояса и ,а также при местном изгибе пояса.

При закреплении верхнего пояса через узел, когда , целесообразно применять неравнобокие уголки, соединенные меньшими полками вместе (рис. 4.5,6). Однако возможны случаи, когда при применении уголков большого калибра бывает трудно подобрать сечение из неравнобоких уголков с полным использованием несущей способности. В этом случае следует подобрать сечение из равнобоких уголков, сравнить его с подобранным ранее и принять сечение с меньшим расходом стали.

Площадь сечения верхнего сжатого пояса определяют по формуле

(4.5)

где - наибольшее расчетное усилие для принятого участка пояса с постоянным сечением;

- коэффициент продольного изгиба, для получения которого необходимо задаться гибкостью, принимая ее предварительно равной 80÷100 (табл. 5 и 6 приложения).

При шаге ферм 12 м и тяжелой кровле (при применении крупноразмерных железобетонных плит) в поясах и опорных раскосах возникают большие усилия, воспринять которые можно лишь уголками самого крупного калибра из малоуглеродистой стали марки В Ст. 3. В таких случаях при усилиях в поясах свыше 1500÷2000 кН рекомендуется для поясов и опорных раскосов применять низколегированные стали; для остальных стержней решетки - В Ст. 3.

Подобрав сечение сжатого пояса, необходимо проверить его устойчивость, придерживаясь следующего порядка:

определить радиусы инерции сечения и ;

определить гибкости и и по большей гибкости принять ;

произвести проверку напряжений по формуле

, (4.6)

где — фактическая площадь принятого сечения.

Предельная гибкость для сжатых поясов ; на время монтажа .

При местном изгибе пояса проверка напряжений производится по формуле Коэффициент определяется по табл. 7 приложения по параметрам и .

Проверка устойчивости сжатых стержней ферм по формуле (4.6) производится как сплошностенчатых при условии, что уголки (или другие профили) сечения соединены сваркой вплотную или через прокладки. В последнем случае расстояния между прокладками в свету не должны превышать , где — радиус инерции профиля относительно оси, параллельной плоскости прокладки. Для растянутых стержней предельное расстояние между прокладками равно .

Для нижнего пояса рекомендуется применять развитое из плоскости фермы сечение (рис. 4.5,б), что улучшает условия перевозки и монтажа ферм.

Требуемая площадь сечения подбирается по формуле

. (4.7)

При наличии в полках уголков отверстий, ослабляющих сечение, проверка прочности производится по формуле

Ослабление сечения уголков поясов отверстиями для крепления связей в узлах (в пределах фасонок) можно не учитывать, поскольку здесь сечение усилено фасонками.