Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Подбор сечений элементов фермы.

Ширина сечения элементов фермы определяется по предельному значению гибкости. Для элементов ферм установлены следующие предельные значения гибкостей (λпр):

- для верхнего пояса λпр=120 ;

- для элементов решетки λпр=150 ;

- для нижнего пояса из стали λпр=400.

Ширину сечения верхнего пояса и элементов решетки целесообразно назначать по значению радиуса инерции.

 

, где l – расчетная длина стержня фермы

 

Высоту сечения верхнего пояса определяют, пользуясь приближенной формулой для момента сопротивления:

 

Момент сопротивления с другой стороны равен:

Отсюда по известным b и W находят h.

После подбора сечений элементов фермы, выполняют проверку их прочности.

 

Сжатые элементы ферм проверяют на устойчивость по формуле:

φ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый по СНиП;

RС – расчетное сопротивление древесины сжатию.

 

Растянутые деревянные элементы проверяют на прочность по формуле:

стальные по формуле:

где m – коэффициент условия работы (если пояс состоит из двух элементов, то m=0,85).

 

В случае, когда верхний пояс нагружен межузловой нагрузкой, его проверяют, как сжато – изогнутый элемент на прочность по формуле:

 

 

 

Изгибающий момент M, вызванный наличием межузловой равномерно распределенной нагрузки, определяется по балочным формулам:

Значение изгибающего момента Mq может быть уменьшено за счет разгружающего момента Mn, создаваемого путем эксцентричного приложения продольной сжимающей силы N.

 

Суммарный изгибающий момент в середине пролета l, в этом случае вычисляется по формуле

M=Mq-Mn, где Mn=N·e

 

В сегментных фермах эксцентриситет силы N получается за счет кривизны оси панели верхнего пояса.

 

 

Продольная сила, направленная по хорде дуги создает разгружающий изгибающий момент

Mn=N·f0

 

Значение f0 можно вычислить по формуле:

l0 - длина хорды;

r0 – радиус дуги, по которой очерчен верхний пояс.

 

Для неразрезного верхнего пояса изгибающие моменты в крайней от опоры панели будут равны:

- в середине пролета

- на опоре

Прогибы ферм при соблюдении требований по отношению стрелы подъема и длины пролета (f\l) не проверяют, так как эти соотношения обеспечивают требуемую жесткость ферм.

Для предотвращения нежелательных последствий, вызванных перемещениями узлов и прогибов нижнего пояса, возникающих все же в процессе эксплуатации, фермы проектируют со строительным подъемом ( ). При вычислении усилий строительный подъем не принимают во внимание.

 

Расчет и конструирование узлов ферм.

Опорные узлы ферм из дощатоклееных элементов, осуществляют путем упора крайней панели верхнего пояса в стальной опорный башмак, к которому приварены стальные элементы нижнего пояса.

 

 

Опорный узел проверяется на смятие по площадке смятия Fсм по формуле:

Стальная опорная диафрагма рассчитывается на изгиб.

 

Узлы верхнего пояса.

Средний коньковый узел треугольной фермы решается в виде наклонного лобового упора, перекрытого деревянными или металлическими накладками на болтах.

Растянутая стойка в виде стального тяжа с нарезкой на конце пропускается через отверстие, проходящее через центр узла, и закрепляется гайкой на шайбе.

 

 

Расчетом этого узла проверяется напряжение смятия под углом к волокнам в лобовом упоре и на смятие под углом α2 под шайбой стойки. Поперечная сила в узле воспринимается накладкой с болтами.

 

Узлы верхнего пояса сегментных ферм решается с помощью стальных накладок – наконечников, соединенных с раскосами болтами и прикрепленных к болту, проходящему через центр узла.

 

 

Центровой болт рассчитывают на восприятие равнодействующей силы от продольных сил в раскосах.

Расчетом также определяется количество болтов в наконечниках и напряжение смятия торцов верхнего пояса. Промежуточные узлы примыкания стоек и раскосов к верхнему поясу решаются аналогичным образом.

Узлы нижнего пояса металлодеревянных ферм выполняются с помощью двух фасонок, приваренных к поясу. К фасонкам болтами крепятся деревянные раскосы.

Болты рассчитываются на максимальные усилия в раскосах.

 

 

Узлы ферм из цельных элементов на лобовых врубках решаются и рассчитываются по правилам конструирования и расчета соединений на врубках (на смятие и скалывание).

 

Лекция 19

Связи

Связи бывают:

1) горизонтальные (или наклонные для скатной кровли);

2) вертикальные в покрытии, а также по продольным и торцовым стенам.

Связи обеспечивают общую устойчивость здания, воспринимают ветровые и крановые тормозные нагрузки и передают их на фундамент.

В зданиях с деревянным каркасом применяют два основных вида связей:

а) связевые фермы, располагаемые вертикально, наклонно или горизонтально поперек здания по наружным поясам (или наружному контуру) несущих конструкций;

б) продольные связи (тоже фермы), плоскость которых располагается перпендикулярно плоскости несущих конструкций; эти связи закрепляют нижние пояса (или внутреннюю кромку) несущих конструкций.

Связевые фермы, расположенные по наружным поясам конструкций, соединяют ригели двух соседних рам и их стойки в пространственный блок жесткости, способный воспринимать нагрузки, направленные перпендикулярно плоскости основных несущих конструкций. Поясами являются верхние пояса ригелей (ферм, клеефанерных балок и т.п.) или все сечение несущих конструкций (дощатоклееных арок, рам, стоек). Решетка связевых ферм может быть деревянной раскосной или перекрестной из стальных тяжей. Эти связи воспринимают ветровые и технологические нагрузки, направленные вдоль здания (ветер, продольное торможение кранов), обеспечивают устойчивость каркаса в процессе его монтажа.

Роль стоек в решетке связевых ферм выполняют прогоны или панели. Связевые фермы устанавливают с интервалом не более 30м (чаще всего18-24м), но не менее двух на здание.

Связевые фермы у торцов здания могут не устанавливается, если торцевые стены в состоянии самостоятельно воспринимать горизонтальные нагрузки.

Связи закрепляют две крайние точки несущих конструкций и одну или несколько промежуточных точек.

Расчет связевых ферм производят на горизонтальные нагрузки, которые складываются из внешних горизонтальных нагрузок (ветра, тормозных усилий кранов и т.п.) и дополнительных усилий от вертикальной нагрузки вследствие возможных несовершенств формы (отклонение от вертикали и других дефектов).

Связевые фермы рассчитывают как обычные фермы.

Продольные связи соединяют несущие конструкции попарно и устанавливаются с интервалом, равным шагу несущих конструкций.

Шаг продольных связей определяют из условия обеспечения устойчивости раскрепляемых конструкций.

 


Рисунок 1 - Полураскосная система ( В = 6м)

Рисонук 2 - Полураскосная система ( В = 3м)

Продольные связи рассчитывают на горизонтальную силу Р при установки связей в карнизных узлах рам и в арках.

Для наглядности покажем связи в здании с каркасом, состоящим из стоек и шарнирно опертых на них балок (или ферм).

Рисунок 3 - Связевая система с прогонами и деревянными полураскосны

Лекция № 20

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-08

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...