10506

181

Рис. 9.11. Промежуточный узел стыка верхнего пояса с накладками:

Номера усилий N1; N2; N12 – из рис. 9.9, б. а) схема узла; б) сечение условного ребра

Сварные двухсторонние швы крепления фасонки к верхнему поясу в этом узле получаются конструктивно бóльшей длины, чем требуется, поэтому катеты этих швов

принимают минимальными ( k f = k f , мин ) по табл. 38 [4].

В узле 3 (рис. 9.9а) крепление стойки к фасонке и пояса к фасонке следует про- изводить на расчетное усилие в стойке ( N8 , рис. 9.9б). При этом длина поясного шва

получится по конструктивному решению узла, а длина швов на стойке – по расчету от величины узловой нагрузки ( Fузл = N 8 ). Конструктивная схема узла 3 приведена на рис. 9.12.

Рис. 9.12. Узел примыкания к верхнему поясу нагруженной стойки. N8 (N9) = Fуз1

182

Рис. 9.13. Промежуточный узел стыка нижнего пояса с накладками

В узле 4 (рис. 9.9,а) конструирование – по рис. 9.13, а расчет – аналогично узлу по рис. 9.11. Разница в том, что в нижнем стыке поясов условный тавр работает на вне- центренное растяжение, и его расчет следует приближенно выполнять по формуле

σ = N ′Аусл + M ′Wc′ £ Ry ×γc ,

где N ′ = 1,2N 4 , (1,2 – коэффициент запаса) ;

М ′ = N ′ × e - расчетный изгибающий момент, действующий на условный

тавр с эксцентриситетом ¾;

Wр′ − момент сопротивления поперечного сечения условного тавра по рас-

тянутой зоне.

В узлах 7, 8 (рис. 9.9б) соединяются две заводские (отправочные) марки фермы

общим монтажным узлом по рис. 9.14, 9.15.

Для удобства устройства монтажного сварного стыка с поясными листовыми накладками (2 шт., по одной на каждый уголок пояса) предварительно узел собирают на болтах с помощью вертикальных тавров с 2-х сторон (рис. 9.14, 9.15, поз. 1).

Поясные листовые накладки приваривают к поясам марок угловыми швами; длина накладок по одну сторону стыка определяется расчетом по металлу шва или по металлу границы сплавленияформуле

lω ³ N 3 ×1,2(2β f ( z ) × k nf × Rωf ( z ) × γ c )+ 1 см,

где k nf − высота катета шва по перу поясного уголка;

N 3 - расчетное усилие в поясе в узле 7 (рис. 9.9б); 1,2 - коэффициент запаса.

Монтажные швы крепления тавров к фасонкам и к листовым накладкам прини- мают конструктивно с катетами по табл. 38 [4].

Ослабленное сечение а − а проверяют на внецентренное сжатие с поперечным сечением условного тавра аналогично проверке его в узле 2 (рис. 9.11).

183

Рис. 9.14. Вариант монтажного стыка марок вернего пояса фермы

Рис. 9.15. Вариант монтажного стыка марок нижнего пояса фермы

Монтажный стык в узле 8 выполняют аналогично узлу 7 ; сварные швы рассчи- тывают на усилие 1,2 N6 (рис. 9.9б), а условный тавр ослабленного сечения а − а проверяют на внецентренное растяжение аналогично проверке его в узле 4 .

Примечание. Основы проектирования легких ферм из гнутых замкнутых про- филей планируется издать отдельным учебным пособием.

9.8. Особенности проектирования узловых соединений легких ферм со стержнями из тавров, двутавров, круглых труб, замкнутых гнутых профилей и их комбинаций

На рисунках 9.16÷9.20 представлены варианты конструктивного решения узлов легких ферм с профилями стержней, отличных от традиционных парных уголков.

На рис. 9.16 изображен промежуточный узел легкой фермы примыкания раско- сов из парных уголков к верхнему поясу из тавра без дополнительной фасонки. Осо- бенностью расчета сварных швов в раскосах таких узлов является допущение опреде- лять их требуемую длину по сумме швов на пере и обушке с учетом конструктивных требований по минимальным длинам и катетам швов.

185

Рис. 9.18. Варианты узлов легких ферм из круглых труб: а) при врезке «труба в трубу»; б) со сплющенными торцами раскосов, врезанных в пояс;

в) то же, что и вариант б), но с примыкающими сплющенными раско- сами к поясу

Примечание. Для ферм из круглых труб и узлов по рис. 9.18 уточненный расчет узлов приведен в [4, Приложение Л.3].

На рис. 9.19 изображен узел легкой фермы из замкнутых гнутых профилей. Особенности конструирования и расчета таких узлов изложены в [4, Приложение Л.2]. При наличии расцентровки элементов в узлах следует также учитывать дополнитель- ный изгибающий момент.

На рис. 9.20 изображен узел легкой фермы из комбинированных сечений: пояс – из двутавра, раскосы – из замкнутых гнутых профилей. Здесь сварные швы соединения раскосов с поясом можно рассчитывать как угловые по контуру примыкания к полке пояса из двутавра. Наклонная пластина (поз.1) служит для исключения изгиба полок примыкающего пояса, принимается конструктивно.

Особенность узла по сравнению с аналогичным узлом из парных уголков – плотное примыкание нижнего пояса к фланцу, а раскоса – к верхней полке двутавра, а также – разделенная фасонка из двух частей и наклонная планка-пластина (1).

187

9.9. Особенности проектирования несущих элементов легкой кровли по стальным фермам

Ктаким элементам кровли относятся прогоны, тяжи и профилированный настил.

9.9.1.Типы сечений прогонов

а) Прогоны могут иметь сплошное поперечное сечение при пролетах l ≤ 6 м; для сплошных сечений прогонов применяют: (рис. 9.21,а-д) прокатные швеллеры, двутав- ры; гнутые швеллеры Н- и С-образных сечений, гнутый профиль Z-образного сечения.

б) Прогоны сквозного сечения: перфорированные составные (рис. 9.21,е); с ве- ерной раскосной решеткой (рис. 9.23,а); с параллельными поясами и треугольной ре- шеткой (рис. 9.23б,в), - применяют при пролетах l = 12 м.

Рис. 9.21. Типы сечений сплошных прогонов кровли:

а) прокатный швеллер; б) прокатный двутавр; в) гнутый швеллер типа ПН; г) то же типа ПС; д) перфорированный двутавр

9.9.2. Расчетные схемы и расчет прогонов

Сплошные прогоны, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях. Суммарная вертикальная нагрузка q на прогон в этом случае разлагается на две составляющие:

−нагрузку qx , действующую в плоскости бóльшей жесткости прогона;

−нагрузку скатную qy , действующую вдоль ската.

При небольших уклонах кровли скатная составляющая невелика, но, вследствие малой жесткости прогона относительно оси y-y , напряжения от этой нагрузки могут быть существенными как для прогона, так и для узловых соединений прогона к ферме или профнастила к верхней полке прогона.

Чтобы уменьшить изгибающий момент в прогоне от скатной составляющей, его раскрепляют в плоскости ската тяжами из круглой стали диаметром 18 мм (рис. 9.22,а). При этом прогон в плоскости ската следует рассматривать по духпролетной неразрез-

ной схеме (рис. 9.22б).

188

Рис. 9.22. Схема кровельных прогонов, усиленных тяжами в середине пролетов в плоскости ската

Тяжи устанавливают в пролетах между всеми прогонами. В панелях у конька их устанавливают под углом к стропильной ферме или к коньковому прогону вблизи опор и там закрепляют.

Составляющие нагрузки на прогоны в зависимости от угла наклона ската кровли (рис. 9.22,а 1-1) определяют по формулам:

qx = q × cos α ; qy = q × sin α .

Значения изгибающих моментов в пролете в плоскости у − у зависят от числа

тяжей. При шаге ферм 6 м обычно достаточно одного тяжа. При шаге 12 м или при кру- том скате ставят по два тяжа.