НАЧАЛО 17-й темы

МК-О-17 Область применения и компоновка конструкций ферм.

МК-0-17 Ключевые слова и понятия

17.1. Ферма

17.2. Пояса фермы

17.3. Решетка (стойки и раскосы) фермы

17.4. Узел фермы

17.5. Опоры фермы

2. Содержание темы.

2.1. Структура содержания темы.

2.2. Изложение тематического содержания МК-О-17: Область применения и компоновка конструкций ферм.

2.2.1. Определение и характеристика ферм.

2.2.2. Области применения ферм.

2.2.3. Системы ферм.

2.2.4. Компоновка конструкций ферм.

2.2.4.1. Очертание ферм.

2.2.4.2. Генеральные размеры ферм.

2.2.4.3. Системы решеток ферм.

2.2.4.4. Панели ферм.

2.2.4.5. Устойчивость ферм. Связи.

2.2.4.6. Унификация, типизация и стандартизация на основе модулирования размеров ферм.

2.2.4.7. Строительный подъем в стропильных фермах.

2.2. Изложение тематического содержания МК-О-17: Область применения и компоновка конструкций ферм.

2.2.1. Определение и характеристика ферм

Ферма (17.1.) - это решетчатая сквозная конструкция, которая состоит из отдельных прямолинейных стержней, соединенных между собой в узлах.

Основные элементы фермы:

Пояса (17.2.) – верхний и нижний, решетка (стойки и раскосы) (17.3.), узлы (17.4.) (места взаимного соединения стержней), опоры (17.5.).

Рис. 17.1. Элементы стропильной фермы: 1- верхний пояс, 2 – нижний пояс, 3 – раскосы, 4 – стойка; d_в – панель верхнего пояса, d_н – панель нижнего пояса, h_о – высота фермы на опоре, h_ф – высота фермы посредине.

Если нагрузки приложены в узлах и соединение элементов шарнирное, то в каждом отдельном стержне возникают только продольные усилия, вызывающие растяжение или сжатие.

Фермы по сравнению со сплошными балками экономичны по затрате металла, им легко придают любые очертания, требуемые условиями технологии, работы под нагрузкой или архитектуры, они относительно просты в изготовлении, их применяют при самых разнообразных нагрузках; в зависимости от назначения им придают самую разнообразную конструктивную форму - от легких прутковых конструкций до тяжелых ферм, стержни которых могут компоноваться из нескольких элементов крупных профилей или листов.

Легкие фермы, как правило, одноплоскостные, стержни которых составляются из прокатных или гнутых профилей; тяжелые фермы, как правило, двухплоскостные - их стержни составляются из мощных листовых или прокатных профилей.

Рис. 17.2. Типы сечений стержней легких ферм	Рис. 17.3. Типы сечений стержней тяжелых ферм

17.1. Ферма (блок 4) Ферма - это решетчатая сквозная конструкция (несущая или связевая), которая состоит из отдельных прямолинейных стержней, соединенных между собой в узлах и образующих неизменяемые фигуры – треугольники, которая при условной замене реальных соединений идеальными шарнирами остается геометрически неизменяемой. Фермам легко можно придать самую разнообразную конструктивную форму - от легких прутковых конструкций до тяжелых ферм, стержни которых могут компоноваться из нескольких элементов крупных профилей или листов. Основные элементы фермы: Пояса – верхний и нижний, решетка (стойки и раскосы), узлы (места соединений стержней), опоры. Фермы бывают металлические, деревянные и железобетонные. Если нагрузки приложены в узлах и соединение элементов шарнирное, то в каждом отдельном стержне возникают только продольные усилия, вызывающие растяжение или сжатие. Благодаря этому фермы по сравнению со сплошными балками экономичны по затрате металла. Вернитесь к тексту.

17.2. Пояса фермы (блок 4) Пояса фермы – основные элементы фермы, воспринимающие усилия от изгибающих моментов и продольных сил.

17.3. Решетка (стойки и раскосы) фермы (блок 4) Решетка фермы (раскосы и стойки) - элементы фермы, воспринимающие усилия от воздействия поперечных сил.

17.4. Узел фермы (блок 4) Узел фермы – точка, где соединяются два и более стержней фермы (поясов, раскосов, стоек). Оси стержней сходящихся в одной точке должны пересекаться в одной точке. Иначе, усилия в узле будут передаваться с эксцентриситетом, а на узел будет действовать изгибающий момент, который необходимо дополнительно учитывать.

17.5. Опоры фермы (блок 4) Опоры фермы – обычно шарнирные (подвижные и неподвижные), через которые опорные реакции ферм передаются на нижележащие конструкции.

Промежуточными между фермой и балкой являются комбинированные системы, состоящие из балки усиленной либо снизу подвешенной цепью (шпренгельная балка) или сквозной фермой, либо сверху аркой или фермой. Комбинированные системы просты в изготовлении и рациональны в тяжелых конструкциях, а также в конструкциях с подвижной нагрузкой. Возможность использования в комбинированных системах дешевых прокатных балок благоприятно сказывается на стоимости и трудоемкости изготовления этих систем.

В фермах подвижных крановых конструкций и покрытий больших пролетов, где уменьшение веса конструкций дает большой экономический эффект, возможно применение алюминиевых сплавов.

Эффективность ферм и комбинированных систем можно значительно повысить, создав в них предварительное напряжение.