Конструктивные решения связевых ферм

Связевые фермы аналогичны по конструкциям стропильным фермам, но в состав фермы включаются элементы несущих и ограждающих конструкций. Поясами связевых ферм являются пояса ригелей (ферм, клеефанерных балок) или все сечения несущих конструкций (дощатых рам, арок, стоек). Стойками ферм служат прогоны или ребра каркаса.

Варианты конструктивных решений связевых систем при различных узловых соединениях.

Каркасные деревянные здания с плоскими конструкциями в зависимости от особенностей узловых соединений элементов каркаса между собой и фундаментами можно разделить на четыре основных типа.

Первый тип–здания с защемленными во всех направлениях колоннами и линейными элементами покрытия (т.е. жесткое защемление колонн и жесткое соединение колонн с элементами покрытия). Такой каркас является устойчивым как в продольном, так и в поперечном направлении и не требует постановки связей при условии, что все элементы каркаса закреплены в узлах от взаимных смещений. Иногда в таких зданиях могут устанавливаться связи, препятствующие перекосу здания при возможной неравномерной осадке грунта, если такая осадка представляет опасность для здания Второй тип–здания с каркасом из плоских трехшарнирных рам илиарок. Поперечная устойчивость таких зданий обеспечена геометрически неизменяемыми конструкциями рам или арок без постановки связей, а продольная – не обеспечена.

При отсутствии связей показаны возможные перемещения участков каркаса Деревянные прогоны, а также продольные ребра панелей, выполняют роль распорок и являются элементами связей, но существующие способы их крепления к несущим конструкциям каркаса позволяют получить лишь шарнирные соединения. Они не препятствуют возможным перемещениям, поэтому для предотвращения этих деформаций и обеспечения продольной устойчивости в зданиях устраивают связи.

Третий тип–здания с защемленными в поперечном направленииколоннами и плоскими стропильными конструкциями (двухшарнирная рама) Поперечная устойчивость здания обеспечивается без связей самой конструкцией двухшарнирной рамы.

Для обеспечения продольной устойчивости деформации 1 и 3 должны быть устранены постановкой вертикальных связей по колоннам ВС (1) и в шатре 3 Связи шатра 3 при пролетах стропильных конструкций до 18 м достаточно располагать посередине пролета, при больших пролетах их устраивают у опор ферм (балок) или в четвертях (третях) пролета. Эти связи размещают по длине здания через 25 ÷ 30 м. Иногда для удобства монтажа фермы или балки соединяют вертикальными связями 3 попарно.

Четвертый тип–здания с шарнирно опертыми колоннами и плоскими стропильными конструкциями

Четвертый тип здания отличается от третьего тем, что в нем не обеспечена поперечная устойчивость, т.е. есть деформации 4, а при жестких торцевых стенах и поперечные деформации прогонов 5. Для устранения этих двух деформаций и обеспечения геометрической неизменяемости поперечника каркаса необходимо устройство продольной связевой фермы 5 в плоскости верхних поясов, опорами которой являются поперечные диаграммы жесткости 4, устраиваемые по торцам через 25 ÷ 30 метров по длине здания в виде защемленных колонн или трехшарнирных рам

36.Расчет связевой системы.

Расчет связевой системы производится на горизонтальные нагрузки, действующие на здание. Они складываются:

из внешних силовых воздействий:

ветровых;

сейсмических;

тормозных усилий кранов;

из внутренних усилий в несущих конструкциях, возникающих под воздействием вертикальных нагрузок вследствие отклонения от вертикали при монтаже.

При расчете связевой системы несущие конструкции заменяются их силовыми воздействиями в плоскости связей по верхним граням конструкций. Для связи указанное воздействие является внешним воздействием, которое приближенно принимается равномерно распределенным.

Связи рассчитывают как обычные фермы с параллельными поясами. Если контур криволинейный, то пролет фермы равен развертке поясов несущих конструкций.

Если решетка принята деревянной раскосной, то раскосы и стойки решетки ферм рассчитывают на растяжение или сжатие. Если решетка принята перекрестной из стальных тяжей, то сжатые раскосы, восходящие от опор, исключаются.

Пояса связевых ферм, являющиеся одновременно элементами несущих конструкций, рассчитывают на совместное усилие от вертикальной и горизонтальной нагрузок.