45. Деревянные фермы на лобовых врубках.

Основной тип – треугольная ферма с нисходящими сжатыми раскосами и растянутыми стойками - тяжами из круглой стали. Изготавливаются из бревен или брусьев. Для нижнего пояса – древесины 1 сорта. Ширина сечения поясов и решетки принимается одинаковой, а высота определяется расчетом.

Опорный узел решается лобовой врубкой с одним или двумя зубьями, либо лобовым упором на мет натяжных хомутах, передающих усилия от вкладыша на накладки, соединенные с нижним поясом при помощи болтов и нагелей. При этом решении исключена работа на скалывание хвоста фермы.

Коньковый узел выполняется лобовым упором и перекрывается парными накладками на болтах и нагелях.

Узлы примыкания раскосов к поясам выполняются с помощью лобовых врубок одним зубом и дополнительно крепятся болтами или скобами для предотвращения случайного выхода из плоскости. Исключение - средний узел нижнего пояса, где сходятся два раскоса, которые упираются в бобышку со скошенными торцами. Введение бобышки позволяет уменьшить ослабление нижнего пояса врезками.

Стыки верхнего пояса ферм осуществляются в узлах лобовым упором и перекрываются парными накладками на болтах. Стыки нижнего пояса до 12 м устраивают в центральном узле, более 12 м- в местах перелома нижнего пояса для образования строительного подъема. Стыки нижнего пояса перекрываются парными деревянными накладками на болтах и нагелях.

Высота накладок равна высоте пояса, а толщина = 0,5 толщины нижнего пояса.

Для снижения напряжений в ослабленных врубками сеч-х поясов ферм из брусьев центрирование в опорных и промежуточных узлах производиться по центру ослабленного сечения поясов. Подвесной потолок крепится только к узлам нижнего пояса.

Конструктивн расчет: 1. Ориентировочно определяется площадь сечения верхнего и нижнего поясов в опорной панели. 2. Конструируется и рассчитывается опорный узел. 3. Проверяется сечение верхнего пояса: при узловой нагрузке - по формулам для центральн-сжатых элементов, при внеузловой нагрузке - по формулам для сжатых и сгибаемых элементов. 4. Конструируется и рассчитывается коньковый узел, промежуточный узел и стыки нижнего пояса. 5. Подбирается сечения стоек тяжей. Рассчитываются шайбы от тяжей, а так же вкладыши и накладки. 6. Проверяют элементы фермы на монтажные усилия при подъеме. 7. Назначается величина строительного подъема.

46. Сегментные фермы.

Экономичнее треуг по расх материала, т.к. верхний пояс очерчен по дуге окружности, близкой к эпюре давлений и равномерно-распределенной нагрузке по всему пролету, что снижает изг моменты и усилия в раскосах.

+: Простота узловых соединений, небольшая масса, малое число монтажных элементов.

Пролеты 15, 18, 21, 24 м. Не рекомендуется устраивать различные надстройки, фонари, подвесные потолки – усложняет конструкции. В однопролетных зданиях нашли применение металлодеревянные сегментные фермы с клееным верхним поясом и фермы из брусков и досок на гвоздях.

В сегментных металлодеревянных фермах клееный верхний пояс м.б. неразрезным - состоять из 1 элемента длиной от одного упорного узла до другого; разрезным - сост из 2х состыкованных в коньке / нескольких элементов со стыками в узлах. При разрезном верхнем поясе все панели выполнены одинаковой длины, а при неразрезном, длины крайних панелей равны 0,7 длины средних панелей. При разрезном верхнем поясе в его стыках помещаются мет. вкладыши, зажимаемые торцами сходящихся в узле криволинейных элементов верхнего пояса. Этот вкладыш обеспечивает необходимую плотность примыкания и центрирования торцов отдельных элементов.

Узловой болт располагается в центре вкладыша. Усилия от раскосов через пластины-наконечники воспринимаются узловым болтом, который передает их равнодействующую на вкладыши, а вкладыши - на верхний пояс фермы. Стык верхнего пояса перекрывается деревянными или стальными накладками на болтах. При неразрезном верхнем поясе узловой болт проходит через отверстия в верхнем поясе и в двухсторонн мет накладках, которые крепятся к верхнему поясу стальными нагелями. При разрезн верхн поясе равнодействующая усилий, сходящ-ся в данном узле, раскосов передается металлическими пластинками- наконечниками на узловой болт, а от него рассредоточено нагелями на верхний пояс.

Пластинки крепятся к раскосам на глухарях или болтах, под одну из пластинок делается подкладка той же толщины, что и сама пластина, благодаря чему пересекающиеся в узлах пластинки оказываются расположенными в разных плоскостях. Нижний пояс выполняется из двух уголков, имеющих прямолинейное очертание, но при сборке ферм для создания строительного подъема ему придают небольшую кривизну. Конструкция узлов нижнего пояса аналогична узлам верхнего.

Опорный узел решается в открытом варианте. Торец верхнего пояса упирается в опорную пластину, выполняемую из швеллера, который вваривается между фасонками. Для уменьшения габаритов фермы, уголки нижнего пояса привариваются к вертикальным фасонкам опорного узла изнутри.

В дощатых сегментных фермах верхний пояс состоит из 2-3-х ветвей, которые набираются из пакета брусков шириной 80 мм. В приделах каждой панели между ветвями ставятся прокладки из досок. Все бруски в ветвях верхнего пояса скрепляются по высоте вертикальным гвоздевым забоем, а горизонтальной плоскости крепятся гвоздями к прокладкам. Стыки брусков верхнего пояса располагаются по длине с таким расчетом, чтобы они находились не ближе 1/5 длины панели от узлов и чтобы расстояние между стыками было не более 50мм. Крепление к поясам дощатых элементов решетки осуществляется на гвоздях с эксцентриситетом, с центрированием по внутренним кромкам досок решетки. Нижний пояс проектируется из 2-4 досок. Стыки досок нижнего пояса перекрывают накладками и прокладками на нагелях и болтах.

Расчет сегментных металлодеревянных ферм.

Статич расчет: 2 вида загружения: 1. пост и временн по всему пролету; 2. пост по всему пролету и врем на половине пролета.

Геометрические параметры ферм определяют, заменяя криволинейный верхний пояс прямолинейным, т.е. соединяя узлы верхн пояса прямыми линиям-хордами.

Конструктивный расчет ферм заключается в подборе сечения поясов раскосов, конструированием и расчете узлов. Верхний пояс ввиду криволинейности и приложения нагрузки между узлами рассчитывается как сжатый изгибаемый элемент. Расч изг момент в панелях верхнего пояса определяется как сумма моментов от поперечной нагрузки и момента от продольной силы. При разрезном поясе момент определяется по форм: М=М₀-Nf₀, М₀=qd₁²/8.

При неразрезном верхнем поясе опр-т момент в пролете и на опорах; определяется как для неразрезной многопролетной балки с равными пролетами. Моменты от продольных сил определяют, исходя из предположения, что каждая панель представляет собой однопролетную балку. Причем крайние панели считаются шарнирно опертыми с одного конца и с жестко закреплен др концом, а средние панели - с обоими жесткозакрепленным концами. При определении гибкости расчетную длину крайних панелей принимают равной 0,8 длины хорды, а средних панелей 0,65от дл хорды.

Сечение нижнего пояса подбирается по формуле для центрально растянутых стальных элементов по площади нетто, т.е. с учетом ослаблений. При расположении узлового болта с эксцентриситетом нижний пояс проверяется на внецентренное растяжение с учетом нагрузки от собственного веса. Сж раскос рассчитывается на продольный изгиб с расчетной длиной равной длине раскоса м/у центрами узлов ферм. Растянутые раскосы рассчитываются на растяжение с учетом имеющихся ослаблений. В целях унификации все раскосы принимаются одинакового сечения. Затем определяются количество глухарей или нагелей, необходимых для крепления пластинок к раскосам, рассматривая наиб загруженный элемент. Проверяют стальные пластинки на растяжение по ослабленному сечению и на устойчивость из плоскости, принимая расчетную длину планки = расстоянию от узлового болта до ближайшего к нему болта раскоса.

Конструирование и расчет опорного узла: 1. выполняется проверка торца верхнего пояса на смятие. 2. назначаются размеры опорной плиты из условий опирания и закрепления анкерными болтами 3. определяется необходимая длина сварных швов для крепления уголков нижнего пояса к фасонкам опорного узла. 4. проверка фермы на действие монтажн нагр.