Особенности определения внутренних усилий в элементах ферм (жесткое и шарнирное сопряжение ферм с колоннами).

Нагрузка, действующая на ферму, обычно прикладывается к узлам фермы, к которым прикрепляются элементы поперечной конструкции (например, прогоны кровли или подвесного потолка, железобетонные панели и т.д.), передающие нагрузку на ферму. Если нагрузка приложена непосредственно в панели, то в основной расчетной схеме она распределяется м/у ближайшими узлами, но дополнительно учитывается местный изгиб пояса от расположенной на нем нагрузки. Пояс фермы при этом рассматривают как неразрезную балку, опирающуюся на узлы фермы. Значения моментов в поясах приближенно можно определить по формулам: – при сосредоточенной нагрузке , где коэффициент 0,9 учитывает неразрезность пояса; F – значение сосредоточенной нагрузки; В стропильных фермах, входящ. в состав поперечной рамы, возник усил. от распора (продольн. сила в ригеле) H_P. В за-ти от конструктивного решения узла сопряжения фермы и колонны распор восприним. нижним или верхним поясом фермы. В расчете распор рамы считается приложенным к нижнему поясу. При жесктом сопряжении ригеля с колонной в эл-ах фермы возник. усилия от рамных моментов на опорах, опрдел. графич или аналитич. сп-ом, приложив на опорах фермы 2 пары горизонталльных сил. H₁=M₁/h_oп и H₂=M₂/h_oп; Значения опорн. мом-ов M₁ и M₂ из табл. расчетн. усилий колонны для сечен.1-1.

Узлы сопряж. ферм с колонной выполняются на болтах и имеют определенную податливость; в процессе эксплуатации может произойти ослабление соединений и степень защемления фермы на опоре уменьш. Опорные моменты и распор рамы определяют с учетом всех нагрузок (постоянн.,снегов.,кранов.,ветров.).Поэтому разгруж. влияние опорн. моментов и распора обычно не учитыв.

Расчет фермы следует проводить раздельно для каждой нагрузки с учетом соответсвующ. рамных мом-ов и распора и составл. расчетные комбинации, вызыв. наиб. неблагоприятные усилия.

Результаты статического расчета фермы сводят в таблицу расчетных усилий, усилия в элементах фермы от различных

нагрузок получают умножением усилий от единичных нагрузок на величины этих нагрузок (Fпост, Fсн, М1, М2). Значение опорного момента М1 (Млев) определяется по результатам расчета поперечной рамы каркаса здания из таблицы расчетных усилий при комбинации усилий |M|max; Nсоотв(для сечения верхней части колонны).Необходимо определить по эпюрам изгибающ. мом-ов поперечной рамы, момент для правой опоры. Если кратковременных нагрузок больше чем одна, то моменты от этих нагрузок умножаются на коэфф. сочетания ψ = 0,9

При шарнирном сопряжении наиболее простым является узел опирания фермы на колонну сверху с использованием дополнительной стойки (надколонника). Опорную стойку в зависимости от величины действующих на нее усилий можно запроектировать из прокатного или сварного двутавра или из обрезка трубы. В типовых конструкциях нижние пояса ферм соединяют с опорной двутавровой стойкой болтами нормальной точности. Верхние пояса стропильных ферм прикрепляют к фасонке надколонника болтами нормальной точности. Подвижность этого крепления обеспечивается овальны- ми отверстиями в фасонках опорной стойки. Опорное давление фермы F_R передается с опорного фланца фермы через строганые или фрезерованные поверхности на опорную плиту колонны. Опорный фланец для четкости опирания должен выступать на 10…20 мм ниже фасонки опорного узла. Площадь торца фланца определяют из условия смятия: А тр ≥ 1,2F_R/ Rр

где Rр – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.

При жестком сопряжении стропильная ферма примыкает к колонне сбоку и устанавливается на опорный столик, а усилия от опорного момента воспринимаются фланцевым соединением на болтах.

При жестком сопряжении уменьшаются горизонтальные деформации рам от поперечных крановых нагрузок, это особенно существенно при малом количестве пролетов. Но недопустимы неравномерные просадки оснований. Шарнирные сопряжения ригелей с колоннами проще по конструкции, слабо чувствительны к неравномерной осадке опор и могут обеспечивать достаточную жесткость на поперечные нагрузки при большом количестве пролетов (5 и более).

Дата добавления: 2015-09-06