Область применения ферм, классифицирование
а) по назначению — фермы мостов, кранов, опоры лэп.
б) по конструктивному признаку —легкие и тяжелые;
в) по направлению опорных реакций - балочные (разрезные, консольные и неразрезные), распорные арочные.
Фермы = плоские и пространственные.
Типы стропильных ферм.
Опираются на колонны - для конструкций кровли.
По очертанию поясов - с //-ми (а), односкатные (б), трапецеидальные (в) и Δ(г).
Решетки - раскосная (б), треугольная (при крутых кровлях.) (а и в).
Генеральные размеры – пролет (18, 24 30м) и высота. Длина панели пояса = 3 м.
Высота h в середине пролета - по условиям минимума веса или требуемой жесткостью.
Решетка - раскосная. Шпренгельные треугольные фермы = приподнятый нижний пояс (в).
Унифицированные шаги ферм = 6 и 12 м (редко 4м).
Определение нагрузок
Считают сосредоточенные силы в узлах: постоянную, временную. Нагрузки - 1) q = на 1 м2. 2) А грузовую на один узел. 3) сосредоточенная сила, на каждый узел: —коэффициент перегрузки;
—длина панели пояса фермы, к которому приложена нагрузка; —шаг ферм.
При крутых уклонах кровли нагрузка от веса кровли =
Определение усилий в элементах ферм
Все стержни в узлах шарнирно. Это возможно в стержне при h/l ≤1/10.
Усилия в элементах ферм от нагрузки - графическим методом (диаграммы Кремона).
В верхних поясах при равномерной нагрузке на поясе:
пролетный момент в крайней панели
пролетный момент промежуточных панелей
момент опорный q -распределенная нагрузка; 1П — длина панели.
Требуемая площадь сечения растянутого элемента
Требуемая площадь сечения сжатого элемента
Расчетные длины стержней ферм.
При потере устойчивости сжатый стержень выпучивается, поворачивается вокруг центров узлов и заставляет изгибаться остальные стержни. Стержни сопротивляются повороту узла.
Чем больше растянутых стержней примыкает к сжатому, тем больше степень защемления сжатого стержня и меньше его расчетная длина.
Степень защемления сжатого стержня в узлах = отношение
где - погонный момент инерции стержня в плоскости фермы; - сумма погонных моментов инерции растянутых стержней, примыкающих к рассматриваемому стержню.
«Тау» = ↓, расчетная длина сжатого стержня =↓.
Расчетная длина сжатого стержня где — коэффициент приведения длины, зависящий от степени защемления; L - расстояние между центрами узлов.
Защемлением можно пренебречь и L0 =L.
По СНиП , расчетная длина . Опорный восходящий раскос L0 = расстояние между центрами узлов.
Расчетная длина сжатых стержней решетки = расстоянию между геометрическими центрами узлов.
В трубчатых фермах L0 = В других случаях L0 берут по СНиП.