Типы сечения, подбор и проверка сечения растянутых и сжатых стержней металлич.стропильных. Ферм, учет предельной гибкости

Современные типовые решения стропильных ферм имеют несколько видов. Остаются типовые решения со стержнями из двух прокатных уголков, имеются трубчатые ферм, у которых пояса и решетка выполняются из электросварных труб. Толщину стенки труб поясов рекомендуется принимать не менее 1/45-1/50 диаметра и, как правило, на 1—2 мм больше минимальной толщины, принимаемой для трубчатых стержней решетки. Трубчатые фермы используются при строительстве башен, мачт, кранов открытых эстакад и т. п.

Большим преимуществом трубчатых стержней является их хорошая обтекаемость. Благодаря обтекаемости ветровые давления на них меньше, на них мало задерживаются грязь и влага, поэтому они более стойки против коррозии, их легко очищать и окрашивать, что также повышает долговечность. Сопряжение трубчатых стержней в узлах представляет сопредельные трудности.

На заводе серийно изготовляются стропильные фермы из замкнутых гнутосварных профилей (ЗГСП) прямоугольного сечения. Профили изготовляются из листа толщиной от 3 до 8 мм.

Прямоугольные профили в конструктивном отношении лучше круглых, так как сопряжение стержней в узлах и прикрепление к фермам различных элементов, прогонов, панелей, связей и т. п. проще. Фермы, несущие значительные нагрузки, можно изготовлять с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из уголков или замкнутых гнутосварных профилей. Широкополочные двутавры особенно эффективны в верхних поясах ферм, когда они кроме сжимающих усилий воспринимают изгибающие моменты от прогонов или кровельных панелей.

Разработаны также конструкции ферм с поясами из тавров, получаемых путем продольной разрезки широкополочных двутавров или сваркой из двух стальных полос (рис. 9.13, з). Тавровое сечение поясов позволяет очень просто конструировать узлы, особенно при решетке из одиночных уголков. Находят применение в стержнях легких ферм сечения из двух уголков с расставленными вертикальными полками (рис. 9. 13, и, к), из уголков замкнутого сечения (рис. 9.13, м ), из швеллеров (рис. 9.13, о) и др.

В каждом отдельном случае применение стержней с такими сечениями определяется условиями работы конструкции, ее изготовления, наличием сортамента и т. п. Подбор сечений сжатых стержней начинается с определения требуемой площади по формуле Атр = N_φ /R_γ , γ — коэффициент условия работы принимается по прл. 13; формула содержит два неизвестных: требуемую площадь Атр и коэффициент продольного изгиба φ, который является функцией гибкости. , где Ɩ₀ — расчетная длина стержня; i = — радиус инерции сечения, в свою очередь зависящий от площади А. Эти параметры обычно задаются гибкостью стержня, учитывая степень загружения и характер его работы. По заданной гибкости находят соответствующую величину φ и площадь А по формуле.При предварительном подборе для поясов легких ферм можно принять λ=80-60 и для решетки λ= 120-100. Требуемую площадь нетто сечения растянутого стержня фермы из стали с отношением <R определяют по формуле A п = N/Rγ,где γ — коэффициент условий работы; =1,3 — коэффициент надежности.

Скомпоновав по требуемой площади сечение (с учетом установленного ассортимента профилей и общих конструктивных требований), производят проверку принятого сечения, причем подсчитывают действительное его ослабление отверстиями.Ряд стержней легких ферм имеют незначительные усилия и, следовательно, небольшие напряжения, сечения этих стержней подбирают по предельной гибкости, установленной СНиП. К таким стержням обычно относятся дополнительные стойки в треугольной решетке, раскосы в средних панелях ферм, элементы связей и т. п. Зная расчетную длину стержня Ɩ₀ и значение предельной гибкости λпр, определяют требуемый радиус инерции. По нему в сортаменте выбирают сечение, имеющее наименьшую площадь. Ввиду простоты расчетных манипуляций рекомендуется подбор стержней легких ферм оформлять в табличной форме. Гибкость - безразмерная величина. Смотреть СНиП РК 5.04.23-2002 пункт 6.14-о поясах, табл.20-для растянутых элементов. [λ] =120(180-160)