Общие сведения

Деревянные фермы

Общие сведения

Фермой называется стержневая система, остающаяся геометрически неизменяе­мой после условной замены ее жестких узлов шарнирами. Фермы относятся к классу сквозных конструкций, в которых пояса соединены между собой решеткой, состоящей из отдельных стержней - раскосов и стоек. Фермы применяются в покрытиях производственных и гражданских зданий в тех случаях, ко­гда балки сплошного сечения оказываются экономически невыгодными. Применение решетки уменьшает расход материала на конструкции, но увеличивает трудоемкость изготовления, так как появляются узлы - места соединения решетки с поясами. Общие виды наиболее распространенных деревянных ферм показаны на рис. 12.1.

Классическими примерами успешной длительной эксплуатации деревянных ферм служат фермы дома Благородных собраний, фермы покрытия Московского манежа (см. рис. 1.2,а,б) в Москве.

Основное достоинство деревянных ферм – возможность их использования для чердачных перекрытий, подвесных потолков, легкого производственного оборудования. Основной недостаток ферм – большое количество элементов и узлов. В связи с этим трудность изготовления и сборки ферм больше, чем арок и рам. К числу недостатков ферм относиться значительная высота, которая уменьшает полезные габариты помещений.

Классификация ферм:

1) по конструктивной схеме различают: балочные фермы (основной тип) и распорные – арочные;

2) по очертанию верхнего пояса: треугольные фермы, трапециевидные, многоугольные, сегментные (см. рис. 12.1).

Наиболее выгодно в отношении статической работы такое очертание, которое совпадает с кривой давления от максимальной нагрузки. Таким очертанием является сегментное или вписанное в сегмент многоугольное.

В сегментных и во вписанных в сегмент многоугольных фермах усилия в панелях поясов при полном загружении мало отличаются одно от другого, а усилия в элементах решетки имеют незначительную величину. Максимальные усилия в решетке от односторонней временной нагрузки также невелики, что позволяет упрощать конструкции узлов ферм.

Самыми невыгодными по распределению усилий в элементах явля­ются фермы, очертания которых значительно отличаются от кривой давления. Из стропильных ферм к ним относятся треугольные и пря­моугольные фермы.

Рис. 12.1. Деревянные фермы:

а- брусчатая на лобовых врубках; б- досчатая на МЗП типа «Гэнг-Нейл»;

в- металлодеревянная типа МДФ; г- трапециевидная с сжатым раскосом; д- трапециевидная с растянутым раскосом; е- трапециевидная брусчатая; ж- сегментная металлодеревянная с клееным верхним поясом; з- сегментная досчатая

В треугольных фермах усилия в поясах резко уменьшаются от опоры к середине пролета, а усилия в решетке возрастают. Нисходящие раскосы таких ферм сжаты, а восходящие - растянуты.

В прямоугольных фермах усилия в поясах резко возрастают от опоры к середине пролета, а в решетке уменьшаются. Восходящие рас­косы таких конструкций при равномерной нагрузке всегда сжаты, а нисходящие - растянуты.

Трапециевидные фермы по распределению в них усилий занимают промежуточное положение между треугольными и прямоугольными. Обычно пятиугольные фермы имеют малый угол наклона верхнего пояса к горизонту, что типично для покрытий С рулонными кровлями. При этом наиболее нагруженная панель находится возле середины про­лета. Восходящие раскосы пятиугольных ферм сжаты, а нисходящие­ растянуты; в средних панелях при односторонней нагрузке могут ме­няться знаки усилий в раскосах. Стойки сжаты, так как воспринимают местную нагрузку верхнего пояса, а подвески растянуты (они при подвесном потолке передают от него нагрузку в узлы верхнего пояса).

3) по материалу: из цельной древесины (из круглого леса, брусьев, досок), из клее­ной древесины, металлодеревянные, фермы из фанерных труб, стеклопластикодеревян­ные фермы;

4) по типу узловых соединении: на лобовых врубках на стальных цилиндрических нагелях, на клеестальных шайбах, на зубчатых шипах на клею, на современных видах соединений типа «Грейм», «Гэнг-Нейл».

На (12.16-12.21) показаны примеры применения деревянных ферм в покрытиях различных зданий и сооружений.

Дата добавления: 2015-07-14