Сегментные фермы, верхний пояс из досок на гвоздях

Верхний пояс изготовляют из нескольких изогнутых слоев досок, сшитых гвоздями. Нижний пояс – затяжка из круглой стали. Затяжка, охватывая основание верхнего пояса (сегмента), поддерживает его с двух сторон.

Сегментные клееные фермы изготовляют из качественных досок, в том числе и нижний пояс (затяжку) (рис.). Узлы ферм усиливают пластинками из клееной фанеры толщиной 12,6 мм и накладками из полосовой стали. Стальной башмак соединяет верхний и нижний пояса фермы. Пролет такой фермы до 18 м. Сегментная ферма самая легкая, легче типовой.

Качество клееной древесины. В массовом производстве покрытие деталей клеевым слоем механизировано с помощью вальцов. Клеи карбамидных искусственных смол, нанесенные тонким слом на ровностроганную поверхность, обеспечивают прочное склеивание элементов. Клей наносят на одну поверхность детали, прочность соединения от этого не уменьшается.

Для прочности склеивания после нанесения клея детали плотно прижимают, используя клеильные прессы. Склеивание обеспечивается давлением, МПа (кгс/см²).

Рис. Гнуто-клееные из досок дугообразные (сегментные) фермы со стальными пластинками для скрепления узлов: 1 – гнуто-клееный верхний пояс фермы из пяти слоев досок (22×83 мм); 2 – нижняя затяжка из четырех слоев досок (22×83 мм); 3 – фанерные пластинки толщиной 12,7 мм с двух сторон узлов фермы; 4 – накладки из листовой стали; 5 – элементы решетки – стойки и раскосы сечением 51×89 мм; б – опора фермы поперечным сечением 254×254 мм; 7 – стальные накладки.

Основные положения по проектированию ферм

Фермы проектируют с минимально возможным числом узлов.

Особенности расчета ферм.

. Основными нагрузками при расчете ферм являются постоянные нагрузки (собственный вес покрытия и ферм, вес подвесного потолка) и временные (снеговая на всем пролете, снеговая на половине пролета). Ветровая нагрузка при расчете ферм не учитывается. Для упрощения расчета собственный вес ферм считается приложенным к верхнему поясу. В покрытиях с подвесным потолком половина собственного веса ферм относится к верхнему поясу, а половина - к нижнему. В фермах с подвесным потолком учитывается дополнительная полезная нормативная нагрузка на потолке - 0,7 кПа. К деревянным фермам не рекомендуется подвешивать технологическое оборудование.

Статический расчет ферм обычно ведется по стандартным программам на ПЭВМ. При аналитическом статическом расчете все жесткие узлы ферм условно заменяются идеальными шарнирами. Нагрузка считается приложенной в узлах ферм. Определение опорных реакций производится в предположении, что одна опора неподвижная, а другая подвижная. Конструктивный расчет элементов ферм ведется по известным формулам расчета растянутых, сжатых и сжато-изгибаемых элементов (см. главу 3). Расчетную длину сжатых элементов решетки принимают равной расстоянию между центрами узлов. Для разрезного верхнего пояса расчетная длина равна длине панели верхнего пояса. При неразрезном верхнем поясе расчетная длина для крайних панелей равна 0,8 длины панели, а для средних панелей - 0,65 длины панели. При расчете на устойчивость из плоскости расчетную длину верхнего пояса принимают равной расстоянию между распорками (связевыми фермами).

Передачу сжимающих усилий в верхнем поясе треугольных ферм при внеузловой нагрузке от покрытия рекомендуется обеспечивать с эксцентриситетом, создающим разгружающий момент, величина которого не должна превышать 25% балочного момента. Если эксцентриситеты на концах элемента разные, то в расчет вводится среднее значение эксцентриситета. При расчете узлов необходимо также учитывать местную концентрацию скалывающих напряжений .

Расчетный изгибающий момент в опасном сечении верхнего пояса треугольных ферм при внеузловой нагрузке от покрытия определяется по формулам.

Фермы с накладками в узлах

Стропильные фермы, соединенные в узлах стальными пластинами, могут выполняться из различных материалов, однако деревянные фермы являются более экологичными. Большепролетные фермы имеют безопорный пролет до нескольких десятков метров и заменяют традиционные соединения с помощью стоек и стропил. Легкость деревянных ферм не требует массивного фундамента, что позволяет экономить материал. Монтаж ферм каркасного дома осуществляется быстрее, не требует использования специальных механизмов и привлечения высококвалифицированного рабочего персонала. Стоимость таких конструкций намного ниже, чем для стропильных систем, изготовленных по традиционным технологиям.

К числу преимуществ деревянных стропильных конструкций на МЗП над другими видами конструкций следует отнести:

* Быстрота проектирования;

* Простота и автоматизация производства;

* Простота монтажа (легкий вес, уже готовые конструктивные эл-ты);

* Любые формы и конфигурации (рамные, арочные, цилиндрические и др.);

* Возможность применения при больших пролетах (до 18 метров);

* Легкий вес по сравнению с металлоконструкциями;

* Простота и эффективность утепления;

* I группа огнезащитной эффективности при обработки в заводских условиях;

* Высокие эксплуатационные и технологические показатели;

* Комплектность поставки;

* Экологичность материалов;

* Гарантия.