основные функции связей по верхним и нижним поясам ферм

Связи по верхним поясам ферм включают поперечные связевые фермы и продольные распорки по всей длине температурного отсека. Поперечные фермы устанавливают в местах формирования связевых блоков. Каждая из поперечных ферм выполняет функцию замыкающей грани, объединенных в единую систему верхних поясов ферм. Распорки закрепляют пояса ферм от смещений, обеспечивая их устойчивость, а поперечные горизонтальные фермы, в свою очередь, закрепляют от смещений эти распорки. Распорки следует устанавливать по коньковым узлам и в обязательном порядке в пределах фонаря, где нет кровельного настила, а также в опорной части стропильных ферм - вдоль колонн. Последние используют также для закрепления стропильных конструкций в процессе монтажа. Расстояние между распорками назначают так, чтобы гибкость верхнего пояса каждой фермы из ее плоскости не превышала предельного значения λ _lim = 220 в условиях монтажа и λ _lim = 180 - 60α (см.табл.П9.1 [1]) в условиях эксплуатации. Функции распорок по верхним поясам могут выполнять прогоны или ребра железобетонных панелей, если они приварены к верхним поясам ферм и соединены с жесткими блоками.Поперечные связевые фермы по верхним поясам можно не предусматривать, если шаг вертикальных связей не превышает 6 м. В этом случае распорки или выполняющие их роль прогоны (ребра плит) должны быть прикреплены к поперечной связевой ферме по нижним поясам стропильных ферм с помощью вертикальных связевых ферм. На рис. 2.26 представлены такие схемы связей при прогонной системе покрытия. Здесь отсутствуют поперечные связевые фермы, роль распорок выполняют прогоны, расположенные в плоскостях вертикальных связей. Пунктирной линией представлена возможная форма потери устойчивости верхнего пояса стропильной фермы. В нулевых точках ферма закреплена от горизонтальных смещений прогонами и далее связями.При наличии жесткого диска кровли, например в виде жесткого стального настила или при панельном решении покрытия при условии надежных соединений панелей с поясами ферм, в уровне верхних поясов можно использовать лишь инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в процессе монтажа. В покрытиях зданий и сооружений, эксплуатируемых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II₃, следует предусматривать дополнительно вертикальные связи посредине каждого пролета вдоль всего здания. Связи по нижним поясам ферм включают в свою структуру поперечные и продольные связевые фермы, а также растяжки (рис. 2.26). Поперечные связевые фермы устанавливают в торцах здания, у температурных швов, а при большой длине температурных блоков - в их средних частях с расстояниями между связями 60 м. Развязку связевых блоков с нижними поясами других стропильных ферм осуществляют продольными связевыми фермами, распорками и растяжками. Продольные связевые фермы совместно с поперечными образуют неизменяемый диск в уровне нижних поясов стропильных ферм. Они обеспечивают пространственную работу каркаса при локальных горизонтальных воздействиях, перераспределяя их между поперечными рамами и обеспечивая их совместную работу. В случае жесткого сопряжения ригеля с колоннами продольные связи обеспечивают устойчивость сжатых панелей нижних поясов стропильных ферм из плоскости поперечных рам.Продольные связевые фермы необходимо устанавливать в зданиях с кранами групп режимов работы 6К-8К; в покрытиях с подстропильными фермами; в одно- и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, а при отметке низа стропильных конструкций.
Рис. 2.26. Связи покрытия:
а - при шаге ферм 6 м; б - при шаге ферм 12 мсвыше 18 м - независимо от грузоподъемности кранов. Такие связи устанавливают также в зданиях с числом пролетов более двух, оборудованных кранами грузоподъемностью 30 т и более, а при отметке низа стропильных конструкций свыше 22 м - независимо от грузоподъемности кранов.Продольные горизонтальные связевые фермы размещают в одно-, двух- и трехпролетных зданиях вдоль крайних рядов колонн, а в зданиях с числом пролетов более трех - также и вдоль средних рядов колонн с таким расчетом, чтобы связевые фермы были расположены не реже чем через пролет в зданиях с кранами групп режимов работы 6К-8К и через два пролета в прочих зданиях.Дополнительно к названным связям в плоскости нижних поясов ферм для уменьшения гибкостей элементов поясов из плоскости ферм устанавливают распорки и растяжки. Распорки располагают по рядам колонн, растяжки - по средней части каждого пролета. Обычно при пролетах 24...36 м бывает достаточным одной растяжки, которую следует разместить в плоскости вертикальной связи по середине пролета.

31. конструктивное решение покрытий ОПЗ. Покрытие производственного здания состоит из кровельных конструкций, несущих элементов (прогонов, ферм), на которые опирается кровля, и связей по покрытию, обеспечивающих пространственную неизменяемость, жесткость и устойчивость всего покрытия и его отдельных элементов. Покрытие ПЗ решается с применением прогонов или без них. В первом случае между стропильными фермами через 1,5-3 м устанавливают прогоны, на которые укладывают мелкоразмерные кровельные листы – настилы. Во втором случае – на стропильные фермы укладывают крупноразмерные плиты или панели шириной 1,5-3м и длиной 6 и 12 м, совмещающие функции несущих и ограждающих конструкций. Покрытия по прогонам. Прогоны устанавливают на верхний пояс стропильных ферм в их узлах. В качестве прогонов применяют прокатные балки, гнутые профили либо сквозные конструкции (при шаге ферм больше 6м). Беспрогонные покрытия. Широко применяют различного вида крупнопанельные ж/б плиты шириной 3м и длиной 6, 12 м. продольные ребра плит опираются в узлах верхнего пояса ферм и привариваются минимум по трем углам. Иногда в качестве доборных применяют плиты шириной 1,5 м.

32. определение усилий в стержнях ферм и подбор сечений растянутых элементов, предельные гибкости элементов ферм. При расчете ферм предполагается, что в узлах системы – идеальные шарниры, оси всех стержней прямолинейны, расположены в одной плоскости и пересекаются в центрах узлов. Существует два способа: метод вырезания узлов и метод сечений (Риттера).

Подбор сечений растянутых элементов. Несущая способность элементов проверяется исходя из условия развития пластических деформаций σ=N/A≤R*γ => находим А. Затем из сортамента выбираем профиль, имеющий ближайшее большее значение площади. Предельные гибкости элементов ферм. Даже при незначительных сжимающих усилиях гибкость сжатых стержней не должна быть слишком большой. Очень гибкие стержни легко искривляются от случайных воздействий, провисают от собственного веса, в них появляются нежелательные эксцентриситеты. Поэтому для сжатых стержней устанавливается предельная наибольшая гибкость, которая является такой же нормативной величиной, как и расчетное сопротивление. Значение предельной гибкости, установленное в нормах, зависит от назначения стержня и степени его загруженности α=N/Φ*A*R*γ. Сжатые пояса, а также опорные стойки и раскосы 180-60 α, прочие сжатые стержни ферм 210-60 α, сжатые стержни связей 200. При этом α принимается не менее 0,5. Растянутые стержни также не должны быть слишком гибкими, т.к. они могут погнуться при транспортировании и монтаже. Особенно важно, чтобы стержни имели достаточную жесткость в конструкциях, подверженных динамическим воздействиям. Растянутые пояса и опорные раскосы 250, прочие растянутые стержни ферм 350, растянутые стержни связей 400. В конструкциях, не подвергающихся динамическим воздействиям, гибкость растянутых стержней ограничивают только в вертикальной плоскости, установив для всех растянутых стержней предельную гибкость 400.

33. подбор сечений сжатых стержней фермы. Расчетная длина сжатых элементов фермы. Предельное состояние сжатых элементов фермы определяется их устойчивостью, поэтому проверка несущей способности этих элементов выполняется по формуле N/(Φ*A)≤R*γ. Коэффициент фи является функцией гибкости λ=lef/i. Необходимо найти площадь сечения А=N/ Φ*R*γ. Подбираем по сортаменту профиль, определяем его геометрические характеристики A, ix, iy, находим λх=lх/iх, λу=lу/iу. По большей гибкости уточняется коэффициент фи и проводится проверка устойчивости по формуле N/(Φ*A)≤R*γ. Расчетная длина сжатых элементов фермы. В момент потери устойчивости сжатый стержень выпучивается, поворачивается вокруг центров соответствующих узлов и вследствие жесткости фасонок заставляет поворачиваться и изгибаться в плоскости фермы остальные стержни, примыкающие к этим узлам. Примыкающие стержни сопротивляются изгибу и повороту узла и этим препятствуют свободному изгибу стержня, теряющего устойчивость. Наибольшее сопротивление повороту узла оказывают растянутые стержни, поскольку их деформация от изгиба ведет к сокращению расстояния между узлами, между тем как от основного усилия это расстояние должно увеличиваться. Сжатые же стержни слабо сопротивляются изгибу, т.к. деформации от поворота и осевого усилия направлены у них в одну сторону и, кроме того, они могут терять устойчивость одновременно. Таким образом, чем больше растянутых стержней примыкает к сжатому стержню, и чем они мощнее, т.е. чем больше их погонная жесткость, тем выше степень защемления стержня и меньше его расчетная длина; влиянием сжатых стержней на защемление можно пренебречь. Поэтому в качестве степени защемления сжатого стержня в узлах может быть принято отношение τ=i/Σip (i-погонный момент инерции, Σip- сумма погонных моментов инерции). Чем меньше отношение τ, тем больше степень защемления и меньше расчетная длина стержня фермы lef=μ*l (μ-коэф-т приведения длины, зависящий от степени защемления, l- расстояние между центрами узлов). Сжатый пояс оказывается слабо защемленным в узлах, т.к. с каждой стороны к нему примыкает только по одному растянутому раскосу, погонная жесткость которых значительно меньше погонной жесткости пояса. Поэтому защемлением сжатого пояса можно в запас устойчивости пренебречь и принимать его расчетную длину равной расстоянию между смежными узлами. К сжатым стержням решетки в верхнем узле примыкает растянутый раскос, а в нижнем узле – растянутые панели нижнего пояса и раскос. Здесь степень защемления значительно больше, и отношение τ получается небольшим, близким к 0,5, что дает значение коэффициента μ=0,77.По нормам коэффициент приведения длины μ элементов решетки из уголков в плоскости фермы установлен равным 0,8. Таким образом, расчетная длина lx=0,8*l в плоскости фермы опр-ся с некоторым запасом, в особенности для средних раскосов, жесткость которых по сравнению с примыкающими стержнями невелика. Исключение составляет опорный восходящий раскос, условия работы которого в плоскости фермы такие же, как и у верхнего пояса, вследствие чего расчетная длина опорного раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами узлов.

34. конструктивное решение ферм из двух уголков, составленных в тавр, расчетная длина сжатых стержней из уголков, расчет и конструирование узлов. Узлы проектируют на фасонках, которые заводят между уголками. Стержни решетки прикрепляют к фасонке флаговыми швами.

35. конструктивное решение ферм из гнутосварных профилей, расчетная длина сжатых стержней. Проектируют с бесфасоночными узлами. Для упрощения конструкции узлов следует принимать треугольную решетку без дополнительных стоек, при которой в узлах к поясам примыкает не более двух элементов. Углы примыкания раскосов к поясу должны быть не менее 30 градусов для обеспечения плотности участка сварного шва со стороны острого угла. Следует избегать пересечения стержней решетки в узлах во избежание двойной резки концов стержней.

Дата добавления: 2015-08-17