Общие сведения. Характеристика конструктивных схем ферм

Лекция №

Железобетонные стропильные фер мы

Железобетонныефермы широко применяются в качестве ригелей покрытий ОПЗ при пролетах 18, 24 и 30 м и шаге колонн 6 и 12 м. Наиболее распространенные конструктивные схемы ферм, отличающиеся очертанием верхнего пояса и типом решетки, приведены на рис. 1.

Рис. 1. Конструктивные схемы ферм:

а – сегментная раскосная для скатной кровли; б – безраскоснаядля скатной кровли; в – безраскосная для малоуклонной кровли; а – арочная раскосная с разреженной решеткой; д – раскосная с параллельными поясами;

е – безраскосная с параллельными поясами

Нижние пояса всех стропильных ферм выполняются предварительно напряженными; в фермах типа д) предварительно напряженными делают и нисходящие приопорные раскосы. Натяжение арматуры – как правило, на упоры стенда.

По технологии изготовления различают фермы, бетонируемые одновременно целиком, и фермы с закладной решеткой. Элементы закладной решетки бетонируются заранее в отдельных формах, затем устанавливаются в общую форму и производится бетонирование поясов и узлов. Этот способ позволяет делать элементы решетки небольшого сечения и из бетона более низкого класса.

Фермы пролетом 30 м обычно составляются на строительной площадке из двух полуферм со стыком на сварке.

Высоту всех ферм в середине пролета обычно принимают равной 1/7…1/9 пролета (больше высота – меньше усилия в поясах, т.к. ); по условиям транспортировки рекомендуется принимать не более 3,3 м (в отдельных случаях до 3,8 м). Панели верхнего пояса ферм, за исключением арочных раскосных, проектируют размером 3 м с тем, чтобы нагрузка от плит покрытия передавалась в узлы ферм и не возникал местный изгиб.

Ширину сечения верхнего пояса назначают 1/70…1/80 пролета из условия его устойчивости из плоскости фермы при монтаже и транспортировании, а также из условий достаточного опирания плит покрытий.Ширину сечения нижнего пояса из условий удобства изготовления ферм принимают одинаковой с верхним поясом, равной 200…250 мм при шаге 6 м и 300…350 мм при шаге 12 м. Высоту сечения нижнего пояса назначают из условия размещения предварительно напряженной арматуры, а верхнего – по прочности. Размеры сечения сжатых элементов решетки и стоек назначают по расчету.

Фермы готовят из бетона классов В35…В50. Напрягаемая арматура нижнего пояса м.б. стержневой классов А540С, А600, А800, из канатов К1400-1500 или из высокопрочной проволоки Вр1200-1400. Арматура верхнего пояса и элементов решетки – обычная стержневая классов А400-А500.

¨Наиболее благоприятное очертание по условию статической работы имеют сегментные и арочные фермы, т.к. очертание их верхнего пояса приближается к кривой давления. В таких фермах усилия в поясах по длине изменяются мало, а усилия в решетке невелики; высота на опоре этих ферм небольшая, что приводит к снижению массы ферм и уменьшению высоты наружных стен. Недостаток – повышенная трудоемкость работ по устройству скатной кровли.

Арочные раскосные фермы имеют мощный криволинейный пояс кругового очертания и легкую разреженную решетку (расстояние между узлами верхнего пояса может быть до 6…9 м). В таких фермах допускается внеузловая передача нагрузки от плит покрытия, вследствие чего возникает местный изгиб верхнего пояса. Однако изгибающие моменты от местного изгиба M_P частично компенсируются моментами обратного знака M_N, создаваемыми продольными сжимающими усилиями N в верхнем поясе и действующими с эксцентриситетом f (вследствие кривизны верхнего пояса, рис. 2).

Рис. 2. Эпюры моментов в верхнем поясе арочной раскосной фермы:

Р – нагрузка от покрытия; 1 –узлы фермы (опоры для верхнего пояса)

В арочных безраскосных фермах возникают довольно большие изгибающие моменты в стойках и поясах, что требует увеличения армирования. Зато эти фермы проще в изготовлении, удобнее для устройства малоуклонной или плоской кровли, прокладки коммуникаций в межферменном пространстве, при насыщенном подвесном оборудовании.

Фермы с параллельными поясами обеспечивают максимальное применение механизации при производстве кровельных работ. Однако они имеют большую высоту на опорах, что вызывает необходимость постановки вертикальных связей между фермами в плоскости опорных стоек, а также увеличивается высота наружных стен.

Дата добавления: 2015-07-13