Проектирование ферм

Кузин – Проектирование и расчет стальных ферм покрытий промышленных зданий

Проектирование ферм

Кузин Н.Я. Проектирование и расчет стальных ферм покрытий промышленных зданий: Учебное пособие. – М.: Изд-во АС В, 1998 – 184 с.

Рассматриваются актуальные вопросы проектирования и расчета металлических ферм с применением эффективных прокатных профилей Учебное пособие подготовлено на кафедре металлических и деревянных конструкций и предназначено для использования студентами специальности 290300 “Промышленное и гражданское строительство” при выполнении курсового и дипломного проектирования.

Издательство АСВ, 1998

© Пензенская государственная архитектурно-строительная академия, 1998

© Н.Я.Кузин, 1998

Предисловие

Современное развитие строительства требует применения экономичных, легких, долговечных, эстетически выразительных,  надежных строительных конструкций.

В определенной степени этому отвечают металлические конструкции. Они изготовляются из относительно легкого, прочного, плотного материала – стали. Причем для различных видов конструкций или их наиболее нагруженных элементов могут применяться стали с высоким расчетным сопротивлением. К распространенным элементам строительных конструкций можно отнести металлические фермы.

Они применяются в промышленных, общественных зданиях и от их конструктивного решения зависят архитектурный вид здания, стоимость. Современный уровень производства прокатных  профилей позволяет изготовлять такие поперечные сечения, которые лучше всего отвечают работе элементов ферм на сжатие, изгиб, растяжение, сжатие с изгибом, в результате ферма становится легче и дешевле.

Однако вопросы проектирования таких ферм имеют некоторую специфику. Она заключается в том, что необходимо учитывать ряд конструктивных особенностей, а именно: местную устойчивость труб и гнуто-сварных профилей, работу сварных швов в узлах ферм и фланцевых соединениях.

Для студентов, изучающих курс “Металлические конструкции”, выполняющих расчеты и конструирование ферм, пособие будет полезным. В нем изложены основные расчетные положения по проектированию стальных ферм из одиночных, а также двух симметрично расположенных уголков, с поясами из  широкополочных тавров, круглых труб, замкнутых гнутых профилей.

Для лучшего понимания проблемы при изучении раздела “Стропильные фермы” в пособии даны примеры расчета и  некоторые чертежи, эскизы. В этой связи практические навыки по проектированию и расчету металлических ферм являются важным условием профессиональной подготовки инженеров-строителей (специальность 290300 –  “Промышленное и гражданское строительство”).

Автор выражает признательность инженеру Комякову В.М., принимавшему активное участие в подготовке материалов к данному пособию.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Фермой называется стержневая конструкция, у которой концы стержней соединены в узлах и образуют статически неизменяемую систему. Фермы классифицируются по нескольким признакам:

– конструктивному решению,

– очертанию поясов,

– типу решетки,

– статической схеме,

– типу поперечных сечений.

По конструктивному признаку фермы делятся на легкие и тяжелые. К тяжелым фермам относятся решетчатые конструкции, работающие в тяжелых и особых условиях, например: фермы мостов, ангаров, кранов. Часто эти сооружения воспринимают

динамические нагрузки, поэтому их проектируют клепаными или с узлами на высокопрочных болтах.

Наиболее распространенными в строительстве являются легкие фермы, конструкцию которых будем рассматривать ниже.

По очертанию поясов фермы делятся на трапециевидные,  треугольные, параболические или сегментные, полигональные, фермы с параллельными поясами.

По типу решетки фермы подразделяются на треугольные, треугольные с дополнительными стойками, треугольные со шпренгелями, ромбические, крестовые.

Расчетная схема ферм может быть статически определимой и статически неопределимой, что обусловливает выбор конструкции опорного узла, которые бывают шарнирными и жесткими. По типу поперечных сечений различают фермы из одиночных или двух симметрично расположенных уголков, труб, гнутосварных профилей, двутавров, тавров, швеллеров.

Фермы разделяются также на стропильные и подстропильные. Конструкции покрытий из ферм в основном применяются:

при ширине пролетов зданий, м, – 15, 18, 24, 30, 36 и более;

при шаге стропильных ферм, м, – 4,6 или 12;

в зданиях однопролетных и многопролетных;

при опирании ферм на стальные или железобетонные колонны, кирпичные стены, подстропильные фермы.

в зданиях бесфонарных, с зенитными аэрационными или светоаэрационными фонарями;

в зданиях без перепадов или с перепадами высот пролетов;

в зданиях бескрановых, с подвесными или мостовыми кранами любых режимов работы;

в водоотводах с покрытий неорганизованных и организованных;

в покрытиях зданий из стального профилированного настила, асбестоцементных или стальных волнистых листов, железобетонных плит, двух – или трехслойных панелей с эффективным утеплителем;

в производственных зданиях отапливаемых или неотапливаемых.

2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СТРОПИЛЬНЫХ И ПОДСТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ

Расчет ферм производится в соответствии с требованиями, изложенными в СНиП П-23-81* “Стальные конструкции”, СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”.

Стропильные фермы рассчитываются на нагрузки, которые определяются для каждого конкретного случая индивидуально. На фермы могут действовать постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся масса покрытия (кровли), собственная масса фермы с учетом массы связей, распорок, прогонов, фонарей.

Временные нагрузки – это масса технологического оборудования и трубопроводов, подвесного транспорта, снеговая и ветровая нагрузки (иногда учитывается вес отложений производственной пыли).

При строительстве в сейсмически опасных зонах добавляются сейсмические воздействия.

Снеговая нагрузка определяется с использованием обязательного приложения 3 [24], в зависимости от конкретного профиля покрытия, наличия фонарей, количества пролетов, размера уклона кровли. При расчете ферм на снеговую нагрузку следует учитывать одностороннее загружение, что является существенным для средних раскосов.

Ветровая нагрузка учитывается при уклоне кровли более 30°.

При расчете ферм ветровая нагрузка на фонарь не принимается во внимание, так как оказывает незначительное влияние. Часто в  случае крепления стеновых панелей к опорной стойке ветровую нагрузку прикладывают к поясам фермы. Нагрузки вычисляются с учетом коэффициента надежности по назначению yn.

Если ферма жестко опирается на колонны, дополнительно учитывается изгибающий момент, который раскладывается на  горизонтальные составляющие. Усилия от опорных моментов  складываются с расчетными усилиями, если они догружают стержень.

Подстропильные фермы в большинстве случаев рассчитывают как разрезные свободно опертые конструкции с приложением нагрузки в узлах. Расчетная нагрузка на них состоит из опорного давления стропильных ферм, собственного веса конструкций.

Пояса подстропильных ферм проверяют на восприятие ветровых нагрузок, приложенных в торце здания. При опирании кровли на верхний пояс подстропильной фермы учитывается вес покрытия.

Статический расчет ферм выполняется на ЭВМ или  графическим построением диаграммы Максвелла-Кремоны для каждого вида загружения отдельно, при этом делаются следующие  допущения: стержни заменяются прямолинейными отрезками,  пересекающимися в узлах с идеальным шарниром.

В действительности же это соединение жесткое, и жесткость узлов учитывается для ферм из двутавровых, трубчатых и н-образных профилей, если соотношение высоты сечения стержня к его длине h/l > 1/15 при расчетной температуре наружного воздуха более -40е С и h/l > 1/10 при t < -40°С.

Несоостность соединения стержней принимается во внимание, если смещение осей превышает 1,5% высоты пояса. Если нагрузка на пояса ферм действует как равномерно  распределенная, то необходимо учесть действие изгибающих моментов, которые определяются так же, как у неразрезной балки:

Источник: http://www.zodchii.ws/books/info-276.html

Проектирование и расчет металлических ферм всех разновидностей

Проектирование ферм

Проектирование металлической фермы (систем) со всеми расчетами (сбор нагрузок, точная расчётная модель и сочетания нагрузок). Именно за счёт этого получаются лёгкие стальные фермы.

В реальности небольшая вероятность что вам, как заказчику, будут просчитывать ферму полностью  -“это ни кому не нужно”! Чаще всего, берется ферма по серии и интуитивно увеличиваются сечения элементов.

Если повезет то сделают расчет металлических ферм и будет точнее к совершенной.

Итак субъективно: на первом месте почти все фермы тяжелее чем должны быть (более 10%), на втором месте фермы со слабым местом (1-3%) и на третьем месте это идеальные — фермы стальные Легкие (5%). Все проектируют как умеют не более, подобно врачам — лечат как умеют.

  • Каждый проект уникальный — соответственно индивидуальный подход. Проектирование и расчет металлических ферм без применений типовых серийных решений:а) определение оптимальной геометрии фермы;б) проектирование системы связей — задание расчётных длин элементовв) Определение сечений элементов после расчета металлической фермыг) Расчёт узлов ферм (узел примыкания элементов решётки, фланцевый узел, опорный узел)д) Проверка сечений элементов связейе) расчет прогонов, с учётом наклона и промежуточных связей
  • Легкость (экономичность). Обеспечивается достаточным опытом всех требуемых расчетов
  • Быстрота выполнения проекта. Определяется профессиональным подходом, как правило до 5 дней
  • Доступная цена проектирования стальных ферм. Обеспечивается работой без посредников, а так же нет необходимости платить за печать (СРО)
  • Проектирование стропильных (подстропильных) ферм любой конфигурации и сложности.
  • Пример расчета фермы и чертежей

Фермы профильной трубы

На мой взгляд это самые оптимальные вид стропильных систем, которые и просты в изготовлении. При пролётках 15-35м независимо от нагрузок, если округлить, получаются стропильные фермы стальные легкие.

При расчёте данной фермы обычно возникает трудность, от лени проектировщиков, с расчётом узла примыкания решётки к поясу. Есть в СП 16.3330.2011 точный алгоритм расчёта, но он весьма ёмкий. Лень проектировщика в том что бы разобраться с расчётом.

Есть программы которые это дело считают, но могу сказать что между ними есть  отличия, хотя в том что они разработаны по разным рекомендациям.

Проектировщики пользуются серией по типу Молодечно и стараются применять серийные фермы в проектах. Но бывает часто что необходимо сконструировать ферму с нестандартной геометрией и здесь включается у проектировщиков интуиция и творчество…

Фермы из круглой трубы

Не приходилось проектировать. да они чуть легче чем из серии Молодечно, но изготовление трудоёмкое. Изготавливать качественно их могут только мощные обеспеченные автоматикой заводы

Фермы из ЛСТК

Как-то поступило мне предложение спроектировать покрытие (пролет 18,0м) из ЛСТК. Заказчику промыли уши что мол легкие конструкции и тд. Я согласился — и мне пришлось поднимать материал на эту тему.

начал делать расчеты и выходи что физически не хватает сечения самого большого профиля. Плюс ко всему, сейчас можно скачать рекомендации НИИ по проектированию конструкций из ЛСТК. В разделе ферм, там найдете что рекомендации применять фермы до 15,0м.

Да ещё оптимальная геометрия — треугольная.

Вывод: фермы стальные легкие самые из ЛСТК  в том случае, если у них оптимальный пролёт и есть возможность устанавливать с частным шагом.

Такое применение возможно если такие фермы монтируются на существующие стены, или в летних сооружениях, где не нужно делать фундаментов.

Основной эффект экономический это снижение массы на прогонах, так же на самом деле стропильная система легкая, просто потому, что если делать сварную конструкцию то по рекомендациям нужно брать стенку не  менее 3мм (нормы), а здесь можно на болтах брать стенку 1,5мм.

Проектирование фермы из гнутых тонкостенных сечений имеет подводный камень — сложность расчётов. Вышло только недавна официальный российский документ по расчёту. И выходит что сам расчёт по объему раз в 5-10 может быть объемный.

Автоматизированных программ халявных нет — проектируют интуитивно как умеют. Мне уже дважды предлагали посредники с предложением проектировать (заводы изготовители ищут исполнителей которые будут строго делать расчёты по СП 260.1325800.

2016 Конструкции стальные тонкостенные )

Фермы из парных уголков

Классические фермы. Трудоёмкие в изготовлении, да тяжеловатые получаются. Если сейчас и вводят в проект, то только потому, что на них есть готовые серийные проекты. Суть чем проще тем лучше для проектировщика. Их применяются проектировщики старой закалки, которые сидят как правило в проектных организациях советского времени.

Фермы из двутавров

Проектировать пока не было возможности, но можно сказать, применяются при больших пролётах с большими нагрузками.

Фермы с поясами из двутавров и решёткой из профильной трубы

При больших нагрузках, можно спроектировать ферму из двутавров, но элементы решётки которые менее нагруженные, можно заменить на профильную трубу, для облегчения конструкции.

Виды проектируемых стальных ферм

Схема стропильный конструкцииОписание
Можно сказать что трапецевидная самая оптимальная геометрия фермы, при малых уклонах. Такая ферма (из профильной) трубы получается легче чем другие типы
С параллельными поясами применяется при плоских рулонных кровлях
При применение кровельных сендвич панелей, необходимо соблюдать требование по уклону верхнего пояса , а также более частый шаг прогонов. и как не крути при больших пролётах получается такая односкатная ферма.
Треугольная ферма с классическим уклоном скатов. Проектируют видимо при холодных кровлях. Хотя тут увеличенное пространство которое нужно отапливать. Это ферма к тому же обещает быть тяжелее чем трапециевиднаяОсобенность расчёт металлической фермы, в том что на опорах пояса загибаются при малых уклонах, и верхний пояс здесь перенапряжён.
Такие арочные фермы не встречал. видимо просто потому что здесь непонятно как сделать покрытие. Затруднительно видимо гнуть проф. настил, что бы потом сделать мембранное покрытие. Минус дополнительный распор на оголовок колонны.
Ферма арка — распространённый вид основных несущих конструкций ангаров в сельском хозяйстве — покрытие тентовое.
Применяется в качестве при строительстве ангарных сооружений с профнастилом
Хорошо работает при больших высотах и пролётов, при условии что ветровые нагрузки (эстрадное здание на открытой местности или на берегу). Особенность большой распор на фундаментОтличительная черта — хитрая связевая система и интересный узел примыкания рамной фермы с «колонной»

Источник: https://proekt-km.ru/proektirovanie-metallokonstrukcij/proektirovanie-i-raschet-metallicheskih-ferm.html

Проектирование металлоконструкций ферм

Проектирование ферм

По конструктивному решению металлоконструкции фермы бывают легкими и тяжелыми. Тяжелыми фермами называются решетчатые конструкции, спроектированные  для работы в тяжелых и особых условиях.

Это фермы мостов, ангаров, кранов.

К легким фермам относятся фермы с пролетами до 50 метров, с различным сечением и элементами из уголков, гнутосварных профилей, бесшовных труб, двутавров, тавров, швеллеров.

Проектирование металлоконструкций ферм начинается с разработки чертежей КМ, где не допускаются отступления от проведенных расчетов на прочность и устойчивость конструкций.

Изображение металлических ферм, элементов и деталей вычерчивается на листах.

Для полного представления о каком-либо элементе металлоконструкций фермы необходимое разное количество проекций (видов и разрезов), расположенных в определенной последовательности.

Важным пунктом в проектировании металлоконструкций ферм является классификация, которая позволяет отметить различия в их строении:

  • по конструктивному решению
  • по очертанию поясов
  • по типу решетки
  • по статической схеме
  • по типу поперечных сечений

Главный вид фермы соответствует ее расположению при производстве. Проектирование металлоконструкций ферм проводится с учетом условий изготовления, транспортировки и монтажа конструкций, поэтому отдельные элементы металлической фермы расчленяются.

Членение металлических ферм производится по длине. К примеру, фермы пролетами 24 и 30 метров поставляются двумя отправочными марками, пролетом 36 метров  – двумя или тремя.

В графическом обозначении изображение металлоконструкций фермы поясняется надписями, двумя стрелками с цифрами или одной стрелкой с буквой.

Чтобы основная проекция соответствовала рабочему положению отправочных элементов, нужно горизонтальные элементы металлоконструкций фермы изображать в горизонтальном положении, вертикальные — в вертикальном, наклонные — в наклонном. Низ элемента располагается в левой части листа.

Также, как и основная проекция, которая предполагает изображение левой стороны элементов с левой стороны листа. Изображение остальных элементов и деталей отображается, исходя из их нормального положения в условиях эксплуатации. Проектирование металлоконструкций ферм обычно проводится с поясами, что способствует типизации решетки.

В строительстве быстровозводимых зданий и сооружений наиболее популярны металлоконструкции ферм с параллельными поясами, так как они отличаются конструктивными преимуществами.

В таких фермах всегда минимальное количество стыков поясов, одинаковая схема узлов, а повторяемость деталей создает предпосылки и возможности для унификации конструктивных схем, что, в итоге, сказывается на скорости изготовления металлоконструкций ферм.

Благодаря своей конструктивной схеме, производство металлоконструкций ферм с параллельными поясами, достигло максимального уровня индустриализации. Сегодня такие фермы используются в покрытиях быстровозводимых зданий и сооружений из ЛМК.

Вообще, компоновка металлоконструкций фермы зависит от технологического задания, требований унификации и модулирования геометрических размеров ферм.

Кроме того, в проектировании металлоконструкций ферм учитываются требования, правила и нормы СНиП П-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

В продолжение темы о чертежах КМ, заметим, что все видимые детали металлоконструкций фермы показываются сплошными линиями, невидимые детали на чертеже не показывают (если только они не располагаются вплотную к видимым).

Для изображения невидимых деталей отделенных от видимых в заслоняющих частях конструкции, делается условный «вырыв». В процессе проектирования металлоконструкций ферм заказчики  сталкиваются с профессиональной терминологией. В каждом случае, использование обозначений может быть индивидуально.

Мы познакомим Вас с наиболее популярными и часто встречающими терминами, используемыми при проектировании металлоконструкций ферм:

  • Линии в схематическом изображении металлических конструкций используются  для вычерчивания видимого контура в детальных изображениях. Допускается применение сплошной основной линии, а также тонкой сплошной линии, при схематическом изображении контуров металлоконструкций фермы, выполненных из других материалов.
  • Сечение —  это изображение фигуры, которая получается при мысленном рассечении фермы. На сечении непосредственно показывается только элементы конструкций в секущей плоскости. Разрезы, сечения не штрихуют контуры элементов конструкций фермы. В чертежах, с масштабом меньше 1:20, можно показывать сечения одной линией. Отверстия, заклёпки и болты, как правило, отображаются осевыми линиями.
  • Маркировка, которую проходят некоторые элементы металлических конструкций фермы, исходит из определенных стандартов. Нанесение размеров (т.е. маркировка) определено ГОСТом 2.307 – 68, с учетом требований СПДС  ГОСТ 21.101 – 97. В чертежах КМД размерные линии металлоконструкций фермы могут заканчиваться стрелками.
  • Выносные элементы изображаются отдельно, как правило, увеличивая  какую – то часть фермы. Они требуют пояснений в отношении формы, размеров и т.д.
  • Поясняющие надписи необходимы в случае, когда элемент металлоконструкций фермы  выполнен из одного профиля.
  • Чтобы чертеж КМ был простым и понятным, а само проектирование металлоконструкций ферм не занимало много времени, существует ГОСТ 2.305-2008, где четко обозначены условности и упрощения, которые тоже являются специфичными профессиональными терминами.

Наша компания производит, продает и проектирует металлоконструкции ферм, адаптированные под климат, экологию, геодезию, географию Сибири и районов Крайнего Севера.

Возведение зданий и сооружений на основе ЛМК соответствует расчетам,  монтажу и проектированию металлоконструкций ферм. Помимо всего вышесказанного, мы учитываем условия строительства в сейсмически опасных зонах.

Что в наши дни очень актуально!  Если Вы хотите строить быстро, качественно и недорого, звоните нам!

Источник: https://xn--24-6kcao3dxa.xn--p1ai/services/proektirovanie-metallokonstruktsii/proektirovanie-metallokonstruktsii-ferm

Руководство по проектированию сварных ферм из одиночных уголков

Проектирование ферм

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ

ИМ. В.А. КУЧЕРЕНКО ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СВАРНЫХ ФЕРМ

ИЗ ОДИНОЧНЫХ УГОЛКОВ

В настоящем руководстве даны рекомендации по расчету, конструированию, изготовлению и монтажу сварных ферм из одиночных уголков. Даны примеры решения узлов ферм из одиночных уголков.

При составлении руководства учтены требования главы СНиП по нормам проектирования стальных конструкций.

Руководство предназначено для организаций, проектирующих стальные конструкции.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее Руководство распространяется на проектирование сварных металлических ферм из одиночных уголков для покрытий и перекрытий промышленных и гражданских зданий, транспортных эстакад и других аналогичных сооружений.

Фермы из одиночных уголков по сравнению с обычными фермами из парных уголков более коррозиеустойчивы благодаря открытым сечениям элементов, хорошо доступных окраске и осмотру.

Трудоемкость изготовления этих ферм меньше трудоемкости изготовления обычных ферм на 30 – 40 % вследствие того, что они образованы из меньшего числа деталей.

Масса ферм из одиночных уголков такая же, как обычных ферм, или немного меньше (на 5 – 7 %).

В Руководстве приведены рекомендуемые ЦНИИСК формулы расчета элементов ферм из одиночных уголков и даны рекомендации по изготовлению и монтажу ферм.

В приложении к Руководству приведен пример решения фермы пролетом 24 м из одиночных уголков с параллельными поясами, в котором даны общий вид и эскизы узлов фермы.

Руководство разработано отделением прочности и новых форм металлических конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (д-р техн. наук, проф. В.А. Балдин, канд. техн. наук Г.Г. Голенко).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Фермами из одиночных уголков названы фермы, в которых все элементы поясов и решетки образованы из одиночных уголков, расположенных одной полкой в плоскости фермы, а другой – из ее плоскости (см. приложение).

1.2. В фермах из одиночных уголков пояса и шорный раскос следует проектировать из стали класса С 46/33 с расчетным сопротивлением R = 2900 кгс/см2. Остальные стержни ферм, узловые фасонки и накладки следует проектировать из стали класса С 38/23.

Примечание. В отдельных случаях при пролетах ферм 18 – 24 м и небольших нагрузках рационально все элементы ферм проектировать из стали класса С 38/23.

2. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ФЕРМ ИЗ ОДИНОЧНЫХ УГОЛКОВ

2.1. Расчет элементов ферм из одиночных уголков производится в соответствии с указаниями главы СНиП II-B.3-72 «Стальные конструкции. Нормы проектирования» и настоящего Руководства.

2.2. При определении гибкости сжатых элементов ферм из одиночных уголков при одинаковых расстояниях между точками закрепления их в плоскости и из плоскости фермы расчетная длина элемента принимается равной:

а) для элементов верхнего пояса и раскосов – 0,85l;

б) для опорных раскосов и стоек – l (l – геометрическая длина элемента).

При разных расстояниях между точками закрепления их в плоскости и из плоскости фермы расчетная длина элемента принимается равной расстоянию между точками, закрепленными от смещения в рассматриваемой плоскости.

Радиус инерции сечения уголка принимается согласно п. 4.3 СНиП II-B.3-72:

а) если стержни прикреплены только по концам – минимальный;

б) при наличии промежуточного закрепления (распорки, шпренгели, связи и т.п.), предопределяющего направление выпучивания уголка в плоскости, параллельной одной из полок, – относительно оси, параллельной второй полке уголка.

2.3. Сжатые элементы ферм: пояс, стойки, раскосы, в том, числе опорный раскос, если он не имеет промежуточных закреплений, проверяются на устойчивость как центрально-сжатые стержни. При определении соответствующих гибкостей расчетные длины и радиусы инерции принимаются согласно п. 2.2 настоящего Руководства.

2.4. Опорные раскосы, имеющие промежуточные закрепления в плоскости фермы, проверяются на устойчивость из плоскости фермы как внецентренно-сжатые элементы по формуле

(1)

где N – продольная сила;

φвн – коэффициент, определяемый по табл. 60 прил. 6 СНиП II-B.3-72 в зависимости от условной гибкости

и приведенного эксцентриситета m1 = ηm,

где m – относительный эксцентриситет, равный:

η – коэффициент влияния формы сечения принимается по табл. 62 прил. СНиП II-B.3-72 для типа сечения 6, а эксцентриситет приложения силы е принимается равным 0,5 z0,

где z0 – расстояние от центра тяжести до полки уголка опорного раскоса (рисунок);

Wх(макс) – максимальный момент сопротивления относительно оси х х (см. рисунок).

Обозначение осей равнобокого уголка

При проверке на устойчивость между точками закрепления в плоскости фермы такие раскосы рассчитываются как центрально-сжатые стержни. При этом вводится минимальный радиус инерции.

2.5. Коэффициент условий работы m при расчете основных сжатых элементов решетки ферм, когда они прикрепляются в узле за одну полку (см. приложение), принимается m = 0,8.

2.6.

В случае расположения равномерно распределенной нагрузки непосредственно по верхнему поясу фермы, закрепленного от смещения из плоскости фермы, например стальным профилированным настилом, уложенным внахлест на верхний пояс и присоединенным к нему самонарезающими болтами, верхний пояс должен быть проверен на прочность в сечении вблизи узла, а также на устойчивость как внецентренно-сжатый элемент, изгиб которого происходит в плоскости фермы, по следующим формулам: при проверке прочности в сечении вблизи узла

(2)

при проверке устойчивости

где N – продольная сила;

М – изгибающий момент вблизи узла, принимаемый равным:

R – расчетное сопротивление;

Wx(мин) – минимальное значение момента сопротивления относительно оси XX (см. рисунок) для уголка сжатого пояса;

с – коэффициент, равный 1,2;

φвн – коэффициент, определяемый так же, как в п. 2.4 настоящего Руководства, но эксцентриситет приложения силы

3. УКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ

3.1. Элементы ферм проектируются, как правило, из равнобоких уголков, но могут применяться и неравнобокие уголки, располагаемые своей большой полкой из плоскости фермы, когда свободная длина из плоскости фермы сжатых элементов больше, чем в ее плоскости.

3.2. Вертикальные плоскости, проходящие через центр тяжести уголков опорного раскоса и верхнего пояса, не должны отстоять друг от друга более чем на толщину полки наиболее толстого уголка.

3.3. В узлах фермы уголки опорного раскоса и элементов решетки привариваются к внутренним плоскостям полок поясных уголков.

В случае недостаточного размера этих полок для прикрепления элементов решетки к ним привариваются фасонки впритык (рис. 3 – 7 приложения).

В фермах, у которых опорный раскос сжат, следует полку уголка раскоса, расположенную из плоскости фермы, соединять при помощи планки с опорным ребром фермы и фасонкой узла, а также с полкой уголка верхнего пояса (рис. 2 и 4 приложения).

3.4. Опорный узел фермы следует конструировать таким образом, чтобы центр опорного ребра был совмещен с осью фермы (рис. 2 и 3 приложения), расстояние которой от обушка верхнего пояса определяется согласно п. 3.5 настоящего Руководства.

3.5. Ось фермы, совмещаемая с разбивочной осью ряда, принимается отстоящей от обушка верхнего пояса в зависимости от размера полки, расположенной нормально к плоскости фермы на расстоянии:

для равнобокого уголка:

40 мм

для уголка с размером полки

до 160 мм;

50 мм

– « –

от 160 до 200 мм;

60 мм

– « –

св. 200 мм;

для неравнобокого уголка:

50 мм

для уголка с размером полки

до 160 мм;

60 мм

– « –

от 160 до 200 мм;

70 мм

– « –

св. 200 мм.

3.6. В ферме с нисходящим (растянутым) опорным раскосом узел соединения опорного раскоса с нижним поясом (рис. 7 приложения) должен быть закреплен от смещения из плоскости фермы.

3.7. Правила постановки связей в покрытиях с фермами из одиночных уголков такие же, как и для покрытий с фермами из парных уголков.

3.8. Для крепления прогонов и связей к верхнему поясу привариваются планки (рис. 8 приложения). Толщина планки принимается δ = 12 мм.

4. УКАЗАНИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ И МОНТАЖУ

4.1. Сборка, сварка и монтаж ферм производятся в соответствии с указаниями главы на правила изготовления, монтажа и приемки металлических конструкций СНиП и с учетом п. 4.2 настоящего Руководства.

4.2. Сборка и сварка фермы может осуществляться двумя способами:

вначале к поясным уголкам, раздельно, в жестких кондукторах, привариваются детали (фасонки, планки и др.), необходимые для сборки и сварки всей фермы.

Затем накладывают элементы решетки и производится их приварка к полкам уголков поясов, фасонкам и планкам. Сварка производится в нижнем положении с одной стороны ферм.

Приварку фасонок к перу поясных уголков рекомендуется производить по рис. 9,а приложения;

сборка ферм производится за одну операцию на стеллажах при помощи прихваток. Сварка осуществляется с обеих сторон ферм.

https://www.youtube.com/watch?v=peIGqCWZTDw

Приварку фасонок к перу поясных уголков следует производить по рис. 9,б приложения.

В тех местах шва, где он не закрыт полками уголков, производится подварка его с обратной стороны с удалением грата.

4.3. Укрупнительная оборка на монтаже производится при помощи сварных швов, накладываемых в нижнем положении с одной стороны ферм (рис. 10 и 11 приложения).

4.4. Подъем ферм при монтаже может осуществляться обычными способами, принятыми на монтаже ферм из парных уголков.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ
ПРОЛЕТОМ 24 м ИЗ ОДИНОЧНЫХ УГОЛКОВ

Рис. 1. Стропильная ферма пролетом 24 м из одиночных уголков
а – геометрическая схема фермы; б – общий вид фермы

Рис. 2. Опорный узел фермы

Рис. 3. Опорный узел фермы при нисходящем (растянутом) раскосе

Рис. 4. Присоединение опорного раскоса и второго (растянутого)
раскоса к верхнему поясу

Рис. 5. Промежуточный узел нижнего пояса фермы

Рис. 6. Промежуточный узел верхнего пояса фермы

Рис. 7. Узел соединения нижнего пояса с опорным растянутым раскосом

Рис. 8. Присоединение к уголку верхнего пояса планки для крепления
прогонов и связей

Рис. 9. Приварка фасонки к перу уголка пояса
а – с одной стороны; б – с обеих сторон

Рис. 10. Коньковый узел фермы

Рис. 11. Средний узел нижнего пояса фермы

СОДЕРЖАНИЕ

Источник: http://www.gostrf.com/normadata/1/4293801/4293801354.htm

Знай ферму
Добавить комментарий