ГОСТ 23119-78 Фермы стропильные стальные сварные с элементами из парных уголков для производственных зданий. Технические условия
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы с элементами из парных уголков, соединенных в тавр, с уклоном верхнего пояса 1,5%, предназначенные для производственных зданий пролетами 18, 24, 30 и 36 м:
с рулонной и мастичной кровлей;
со стальными и железобетонными колоннами;
с неагрессивными и слабоагрессивными средами;
возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65С и выше и сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Стропильные стальные фермы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23118-78 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.
1. Основные размеры
1.1. Фермы должны изготовляться высотой:
3150 мм — для пролетов зданий 18, 24, 30 и 36 м;
2250 мм — для пролетов зданий 18 и 24 м.
Фермы высотой 3150 мм для пролетов зданий 18 и 24 м должны применяться в зданиях, в которых наряду с пролетами 18 и 24 м имеются пролеты 30 и 36 м, а также в зданиях, где по условиям технологии производства требуется повышенная высота межферменного пространства. В остальных случаях выбор ферм по высоте для пролетов зданий 18 и 24 м производится на основе результатов сопоставления технико-экономических показателей рассмотренных вариантов.
1.2. Схемы и основные размеры ферм должны соответствовать указанным на черт.1. Допускается применение дополнительных элементов решетки (шпренгелей, элементов для крепления путей подвесного транспорта, стоек для уменьшения расчетной длины основных стержней ферм и т.п.).
1.3. Членение ферм на отправочные элементы должно соответствовать черт.2.
СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЕРМ
Высота фермы в зависимости от пролета
Выбор очертания ферм является первым этапом их проектирования. Очертание ферм в первую очередь зависит от назначения сооружения. Оно должно отвечать принятой конструкции сопряжений с примыкающими элементами. Так, очертание стропильной фермы производственного здания зависит от назначения цеха, типа кровли, типа и размера фонаря, от типа соединения ферм с колоннами (шарнирное или жесткое) и т. п.
Вместе с тем очертание ферм должно соответствовать их статической схеме, а также виду нагрузок, определяющему эпюру изгибающих моментов. Например, выступающие консоли рационально проектировать треугольными, с одним скатом; однопролетныё фермы с равномерной нагрузкой — полигонального очертания.
Фермы треугольного очертания. Треугольное очертание придается стропильным фермам, консольным навесам, а также мачтам и башням.
Стропильные фермы треугольного очертания применяют, как правило, при значительном уклоне кровли, вызываемом или условиями эксплуатации здания, или типом кровельного материала. Стропильные фермы треугольного очертания имеют ряд конструктивных недостатков. Острый опорный узел сложен, допускает лишь шарнирное сопряжение фермы с колоннами, при котором снижается поперечная жесткость одноэтажного производственного здания в целом. Стержни решетки в средней части ферм получаются чрезмерно длинными, и их сечение приходится подбирать по предельной гибкости, что вызывает перерасход металла. Треугольное очертание в стропильных фермах не соответствует параболическому очертанию эпюры моментов.
Однако в ряде случаев треугольные фермы приходится применять, несмотря на заведомо нерациональное с точки зрения распределения усилий очертание, исходя из общих требований компоновки и назначения сооружения. Примером могут служить треугольные фермы шедовых покрытий, применяемые в зданиях, где необходим большой и равномерный приток дневного света с одной стороны.
Фермы трапецеидального очертания со слабо вспарушенным верхним поясом пришли на смену треугольным фермам благодаря появлению кровельных материалов, не требующих больших уклонов кровли.
Трапецеидальное очертание балочных ферм лучше соответствует эпюре изгибающих моментов и имеет конструктивные преимущества. В сопряжении с колоннами позволяет устраивать жесткие рамные узлы, что повышает жесткость здания. Решетка таких ферм не имеет длинных стержней в середине пролета.
Фермы полигонального очертания наиболее приемлемы для конструирования тяжелых ферм больших пролетов, так как очертания фермы соответствуют эпюре изгибающих моментов, что дает значительную экономию стали. Дополнительные конструктивные затруднения из-за переломов пояса в тяжелых фермах не так ощутимы, ибо пояса в таких фермах из условий транспортирования приходится стыковать в каждом узле.
Для легких ферм полигональное очертание нерационально, так как получающиеся в этом случае конструктивные усложнения не окупаются незначительной экономией стали.
Фермы с параллельными поясами имеют существенные конструктивные преимущества. Равные длины стержней поясов и решетки, одинаковая схема узлов и минимальное количество стыков поясов обеспечивают в таких фермах наибольшую повторяемость деталей и возможность унификации конструктивных схем, что способствует индустриализации их изготовления. Эти фермы благодаря распространению кровель с рулонным покрытием стали основным типом в покрытиях зданий.
2. Генеральные размеры ферм
Определение пролета ферм. Пролет или длина ферм в большинстве случаев определяются эксплуатационными требованиями и общекомпоновочным решением сооружения и не могут быть рекомендованы по усмотрению конструктора.
Пролеты стропильных ферм, мостовых кранов, гидротехнических затворов и т. п. определяются технологической или архитектурной схемой сооружения и уточняются в зависимости от типа сопряжений с соседними элементами.
Так, при свободном опирании ферм покрытий на опоры (колонны) сверху расчетный пролет фермы l0 (расстояние между осями опорных частей) в качестве первого приближения может быть принят равным:
для разрезных ферм — расстоянию между внутренними четвертями ширины опор, т. е.
При примыкании ферм к металлическим колоннам сбоку расчетный пролет фермы принимается равным расстоянию между колоннами в свету на отметке примыкания ферм.
В случаях, когда пролет конструкции не диктуется технологическими требованиями (например, эстакады, поддерживающие трубопроводы и т. п.), он должен назначаться на основе экономических соображений с тем, чтобы суммарная стоимость ферм и опор была наименьшей.
Определение высоты треугольных ферм. В треугольных фермах высота является функцией пролета и уклона кровли, которые зависят от материала кровли. Обычно треугольные фермы проектируют под кровли, требующие значительных уклонов (25-45°), что дает высоту ферм h=(1/4?1/2) l.
Высота треугольных ферм, как правило, бывает выше требуемой из условия наименьшей массы фермы, поэтому по расходу стали треугольные фермы неэкономичны. Высоту фермы посередине пролета можно уменьшить, придав нижнему поясу приподнятое очертание. Опорный узел при этом не должен быть слишком острым.
Определение оптимальной высоты трапецеидальных ферм и ферм с параллельными поясами. Если нет конструктивных ограничений, высота ферм может быть принята из условия наименьшего веса фермы, т. е. по экономическим соображениям. Вес фермы складывается из веса поясов и веса решетки. Вес поясов уменьшается с увеличением высоты фермы, так как усилие в поясах обратно пропорционально высоте NП=M/h.
Обычно для ферм с параллельными поясами или близких к ним ферм трапецеидального очертания высоту принимают несколько меньше, чем это следует по формулам (9.9), т. е. 1/7 — 1/9 пролета, причем для легких ферм принимают меньшие значения, для тяжелых — большие. Для самых легких ферм (прутковые прогоны) применяют еще меньшие высоты. Отклонение от оптимальной высоты вызывается требованиями транспортировки, монтажа, унификации, целесообразностью уменьшения объема здания и другими соображениями. Фермы, перевозимые целиком по железной дороге, или их отправочные элементы по условиям провозного габарита не должны превышать по высоте 3,85 м между крайними точками выступающих элементов. В фермах трапецеидального очертания помимо высоты посередине пролета необходимо установить высоту на опоре. Высота опорной стойки стропильных ферм зависит от высоты фермы в пролете и уклона кровли. Обычно при уклонах 1/12-1/8 она получается в пределах от 1/15 до 1/10 пролета, что конструктивно вполне приемлемо.
Определение высоты ферм us условий жесткости. Наименьшая возможная высота фермы определяется допустимым прогибом. В обычных кровельных покрытиях жесткость ферм значительно превосходит требования, предъявляемые условиями эксплуатации. В конструкциях, работающих на подвижную нагрузку (стропильные фермы при подвесном транспорте, фермы подкрановых эстакад, мостовых кранов и т. д.), требования жесткости часто являются настолько высокими (f/l=1/750-1/1000), что они определяют высоту ферм. Иногда бывает необходимо установить высоту ферм из условия жесткости при изготовлении их из высокопрочной стали или алюминиевых сплавов.
Построение этой диаграммы целесообразно в тех случаях, когда нужно получить линию прогиба нижнего или верхнего пояса фермы.
По формуле Мора можно получить для ферм с параллельными поясами при среднем значении аргументов формулу отношения наименьшей высоты к пролету, аналогичную соответствующей формуле (7.20) для сплошных балок в функции предельного относительного прогиба фермы:
в которой второй член в скобках выражает влияние решетки.
3. Системы решеток ферм и их характеристика
От системы решетки зависят вес фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Решетка должна соответствовать схеме приложения нагрузок, поскольку нагрузки во избежание местного изгиба пояса передаются, как правило, на ферму в узлах.
Треугольная система решетки. В фермах трапецеидального очертания или с параллельными поясами весьма эффективной является треугольная система решетки, дающая наименьшую суммарную длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. В фермах, поддерживающих прогоны кровли или балки настила, к треугольной решетке часто добавляются дополнительные стойки, а иногда и подвески, позволяющие уменьшать, когда это необходимо, расстояния между узлами фермы. Дополнительные стойки целесообразны также для уменьшения расчетной длины сжатого пояса. Дополнительные стойки и подвески получаются весьма легкими, так как они работают только на местную нагрузку и не участвуют в передаче на опору поперечной силы.
Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки.
В фермах треугольного очертания также возможна треугольная система решетки. Общим недостатком треугольной системы решетки является наличие сжатых длинных раскосов, восходящих в фермах с параллельными поясами и нисходящих в треугольных фермах.
Раскосная система решетки. При ее проектировании нужно стремиться, чтобы наиболее длинные элементы — раскосы — были растянутыми, а стойки — сжатыми. Это требование удовлетворяется при нисходящих раскосах в фермах с параллельными поясами и восходящих — в треугольных фермах. Однако в треугольных фермах восходящие раскосы образуют неудобные для конструирования узлы и имеют большую длину, так как идут по большей диагонали. Поэтому в. треугольных фермах более приемлемы нисходящие раскосы; хотя они получаются сжатыми, но зато их длина меньше и узлы фермы более компактны. Применять раскосные решетки целесообразно при малой высоте ферм, а также тогда, когда по стойкам передаются большие усилия (при большой узловой нагрузке).
Раскосная решетка более трудоемка чем треугольная, и требует большего расхода материала, так как при равном числе панелей в ферме общая длина раскоской решетки больше ив ней больше узлов. Путь усилия от узла, к которому приложена нагрузка, до опоры в раскоской решетке длиннее, он идет через все стержни решетки и узлы.
Специальные системы решеток. При большой высоте ферм (примерно 4-5 м) и рациональном угле наклона раскосов (примерно 35-45°) панели могут получаться чрезмерно большими, неудобными для расположения кровельных прогонов и других элементов. Если давления прогонов небольшие, то можно допустить местный изгиб пояса, расположив прогоны на поясе между узлами.
Однако при больших давлениях такое решение нерационально. Чтобы уменьшить размер панели, сохранив нормальный угол наклона раскосов, применяют шпренгельную решетку. Устройство шпренгельной решетки более трудоемко и иногда требует дополнительного расхода металла; однако такая решетка дает возможность получить рациональное расстояние между элементами поперечной конструкции при рациональном угле наклона раскосов, а также уменьшить расчетную длину сжатых стержней. Так, применение шпренгельной решетки в высоких башнях уменьшает расчетную длину сжатых поясов и тем самым позволяет снизить общий вес конструкции. В стропильных фермах шпренгельная решетка позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, удобное для поддержания элементов кровли (2-3 м), или же создать промежуточный узел для опирания крупнопанельного настила.
Шпренгельную решетку особого вида имеет треугольная ферма. Эта система применяется при крутых кровлях и сравнительно больших для треугольных ферм пролетах . Она может быть расчленена на две полуфермы, связанные затяжкой. Стержни решетки и панели поясов такой системы имеют небольшую длину, конструирование узлов упрощается. Приподнятая затяжка увеличивает полезную высоту помещения. Образующие систему жесткие полуфермы и затяжка изготовляются на заводе; на место возведения их доставляют в виде трех отправочных элементов.
В фермах, работающих на двустороннюю нагрузку, как правило, устраивают крестовую решетку. К таким фермам относятся горизонтальные связевые фермы покрытий производственных зданий, мостов и других конструкций, вертикальные фермы башен, мачт и высоких зданий. Весьма часто крестовую решетку проектируют из гибких стержней. В этом случае под действием нагрузки работают только растянутые раскосы; сжатые же раскосы вследствие своей большой гибкости выключаются из работы и в расчетную схему не входят.
С выпуском промышленностью широкополочных тавров с параллельными гранями полок разработаны стропильные фермы с поясами из тавров и крестовой решеткой из одиночных уголков. Такие фермы экономичнее по расходу металла и стоимости по сравнению с типовыми фермами со стержнями из парных уголков.
Ромбическая и полу рас косная решетки благодаря двум системам раскосов также обладают большой жесткостью; эти системы применяются в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней и особенно рациональны при работе конструкций на большие поперечные силы.
4. Панели ферм
Одновременно с выбором системы решетки устанавливают размеры панелей ферм. Поскольку нагрузка обычно прикладывается к узлам ферм, панели должны соответствовать расстояниям между элементами, передающим нагрузку на ферму. Размеры панелей должны отвечать оптимальному углу наклона раскосов. Оптимальный угол наклона раскосов в треугольной решетке составляет примерно 45°, в раскосной решетке-35°. Из конструктивных соображений — рационального очертания фасовки в узле и удобства прикрепления раскосов — желателен угол, близкий к 45°. При малых углах фасонки получаются слишком вытянутыми, при больших — высокими, что делает их громоздкими и неэкономичными.
В стропильных фермах размеры панелей определяются системой кровельного покрытия. Если по стропильным фермам укладывают прогоны, панель, равная расстоянию между прогонами, определяется видом кровельного настила и ее длина изменяется от 1,5 до 4 м. Применяются беспрогонные кровельные покрытия, в которых кровлю в виде профилированного настила, железобетонных панелей или металлических щитов длиной 6-12 м и шириной 1,5-3 м укладывают непосредственно на поясе ферм. Беспрогонные покрытия являются более индустриальными и часто более экономичными по расходу стали.
При беспрогонном покрытии панель часто принимается равной 3 — 4 м. При ширине плит 1,5 м иногда целесообразно уменьшить с помощью шпренгельной решетки панель до 1,5 м; можно также, сохранив панель в 3 м, иметь верхний пояс, работающий на местный изгиб. Это решение менее экономично по расходу стали, но проще и применимо при легких кровлях.
5. Устойчивость ферм. Связи
Сквозная плоская система (ферма) легко теряет свою устойчивость из плоскости. Чтобы придать ферме устойчивость, ее необходимо присоединить к какой-либо жесткой конструкции или соединить связями с другой фермой, в результате чего образуется пространственный устойчивый брус.
Для обеспечения устойчивости такого бруса (блока) необходимо, чтобы все грани его были геометрически неизменяемы в своей плоскости.
Грани блока образуются двумя вертикальными плоскостями спаренных ферм (abb’a’ и dcc’d’), двумя перпендикулярными им горизонтальными плоскостями связей, расположенными по обоим поясам ферм (ebb’с’ и daa’d’), и не менее чем двумя вертикальными плоскостями поперечных связей (обычно в торцах ферм — abed и a’b’c’d’). Поскольку этот пространственный брус в поперечном сечении замкнут и обычно достаточно широк, он обладает очень большой жесткостью при кручении и изгибе, поэтому потеря его общей устойчивости в изгибаемых системах невозможна. Конструкции мостов, кранов, башен, мачт, шпилей, укосин и др. представляют собой аналогичные пространственные брусья, состоящие из сквозных ферм.
К этим жестким блокам прочие фермы прикрепляются горизонтальными элементами, препятствующими горизонтальному перемещению поясов ферм и обеспечивающими их устойчивость (обычно прогонами, расположенными в узлах ферм). Чтобы прогон мог закрепить узел фермы в горизонтальном направлении, он сам должен быть прикреплен к неподвижной точке — узлу горизонтальных связей.
Если прогон не прикреплен к диагоналям связей в месте их пересечения, расстояние между закрепленными в горизонтальном направлении точками верхнего пояса фермы равно двум панелям. Это должно учитываться при подборе сечения верхнего пояса ферм.
В беспрогонных покрытиях верхние пояса ферм закрепляют с помощью кровельного настила и специальных элементов (тяжей), прикрепляющих пояса к поперечным горизонтальным связям.
Типы ферм по очертанию, высоте, системе решеток и длине панели
Очертание ферм. Оно зависит от назначения сооружения, статической схемы фермы, вида нагрузок, действующих на нее, и других факторов. Теоретически наивыгоднейшим является такое очертание контура фермы, при котором он соответствует очертанию эпюры моментов. Например, при равномерно распределенной нагрузке и горизонтальном нижнем поясе верхний пояс очерчен по дуге параболы (рис. ниже), а при одном сосредоточенном грузе в пролете — треугольная ферма (рис. ниже). В этом случае усилия будут возникать только в поясах; в стержнях решетки усилия теоретически равны нулю. Однако изготовление ферм с криволинейным поясом достаточно сложно и, кроме того, в элементах криволинейного пояса возникают значительные изгибающие моменты (рис. ниже), существенно ухудшающие работу пояса.
Многоугольное очертание одного из поясов фермы с частью узлов, расположенных по дуге параболы (полигональная ферма, рис. ниже), также обеспечивает малые усилия в стержнях решетки и относительно меньший вес ферм. Такие фермы не требуют изгиба элементов поясов и разметки по кривым. Однако необходимость в каждом узле с переломом пояса устраивать стыки и дополнительный расход материалов на стыковые накладки усложняют изготовление и увеличивают стоимость полигональных ферм. Поэтому в фермах относительно небольших пролетов (до 40 м) полигональные формы используют редко. Наиболее часто легкие фермы применяют трапециевидной формы (рис. ниже) и с параллельными поясами (рис. ниже). Фермы трапециевидного очертания имеют небольшие уклоны верхнего пояса. Их стали применять вместо треугольных ферм при использовании рулонных кровельных материалов, не требующих больших уклонов кровли. В настоящее время такие фермы являются основным типом стропильных ферм (ферм покрытий).
Очертания верхнего пояса легких ферм
Трапециевидное очертание ферм достаточно хорошо соответствует эпюре изгибающих моментов от равномерно распределенной нагрузки— контур фермы как бы описан вокруг эпюры (рис. выше); пунктир — эпюра изгибающих моментов).
Треугольные фермы (рис. выше) вследствие весьма больших усилий в поясах всегда значительно тяжелее ферм остальных типов. Примером применения треугольных ферм по эксплуатационным требованиям могут служить шедовые покрытия (рис. ниже), используемые в зданиях, где необходим большой и равномерный приток дневного света с одной стороны.
Фермы треугольного очертания шедового покрытия
Высоту фермы назначают после решения вопроса об очертании ее контура. Наивыгоднейшая (оптимальная) высота фермы получается тогда, когда масса поясов равна массе решетки (с фасонками), что достигается при сравнительно большом отношении высоты фермы к ее пролету (h/l > 1/5). На практике от такого соотношения отступают, и масса решетки вместе с фасонками часто составляет менее половины массы поясов (0,4-0,3 общей массы фермы). Это связано с тем, что при большой высоте ферму неудобно транспортировать и монтировать, так как ее пришлось бы перевозить отдельными элементами и собирать на месте монтажа, что требует много времени и больших затрат, не окупаемых экономией металла.
С учетом указанных выше обстоятельств, из которых важнейшими следует считать обеспечение допускаемого прогиба и выдерживание транспортных габаритов, высоту h легких ферм назначают в довольно широких пределах: от 1/5 до 1/20 пролета. Для стропильных ферм трапециевидного очертания и с параллельными поясами обычно назначают высоту в середине пролета h = (1/7-1/9)l.
Высоту на опоре фермы h0 рационально принимать одинаковой для ферм различных пролетов. Это позволяет иметь единую стандартную геометрическую схему и обеспечивает стандартность деталей крепления. При уклоне верхнего пояса 1/8 высота h0 в типовых фермах пролетов 18-36 м принята 2,2 м (между обушками уголков). В фермах с параллельными поясами эта высота равна 3,15 м.
Системы решеток ферм. В металлических фермах они весьма разнообразны. От системы решетки зависят масса фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Ее стремятся запроектировать таким образом, чтобы нагрузки на ферму передавались, как правило, в узлах (во избежание местного изгиба пояса). Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки.
Все виды решеток ферм можно разделить на три основные системы: треугольную, раскосную и специальную.
Треугольная система решетки с переменным направлением раскосов без стоек (рис. ниже) имеет наименьшее число узлов и стержней и наименьшую суммарную длину их. Однако при такой решетке длина панелей сжатого пояса оказывается весьма значительной, что требует повышенного расхода материала для обеспечения его устойчивости в плоскости фермы. Чтобы уменьшить длину панелей сжатого пояса, к треугольной решетке добавляют дополнительные стойки (рис. ниже). Иногда добавляют и подвески (рис. ниже), позволяющие при необходимости уменьшать расстояние между узлами фермы (например, в козловых кранах). Дополнительные стойки и подвески ненамного увеличивают массу фермы, так как они работают только на местную нагрузку, не участвуя в’ передаче на опору поперечной силы, что позволяет принимать их сечение небольшим.
Различные системы решеток ферм
При раскосной системе решетки необходимо стремиться, чтобы более длинные элементы решетки (раскосы) работали на растяжение, а более короткие (стойки) — на сжатие, так как на работе коротких сжатых стержней меньше сказывается влияние продольного изгиба, чем на работе длинных.
Это требование удовлетворяется при нисходящих раскосах в фермах трапециевидного очертания и с параллельными поясами (рис. ниже) и восходящих — в треугольных фермах (рис. ниже). Однако в последних восходящие раскосы образуют неудобные для конструирования узлы. Поэтому в треугольной ферме рациональнее применять нисходящие раскосы (рис. ниже); они получаются сжатыми, но их длина меньше и узлы фермы более компактны. Применять раскосную решетку целесообразно при малой высоте ферм, больших узловых нагрузках, а также когда конструктивная схема сооружения точно фиксирует положение узлов фермы (например, в продольной связевой ферме гидротехнических затворов).
К специальным системам решетки относят шпренгельную, крестовую, ромбическую и полураскосную решетки.
Необходимость в шпренгельной решетке (рис. ниже) возникает в фермах с большой высотой, когда при соблюдении желательного угла наклона раскосов к поясу длина панелей получается чрезмерно большой, неудобной для расположения кровельного покрытия.
В фермах, работающих на двустороннюю нагрузку, как правило, устраивают крестовую решетку (рис. ниже). Такие решетки часто применяют в горизонтальных связевых фермах, которые служат для пространственной жесткости основных ферм (например, в производственных зданиях, мостах и других конструкциях). При этом раскосы в крестовой решетке конструируют из гибких элементов, способных нести только растягивающие усилия. Подобный способ конструирования превращает крестовую решетку из статически неопределимой в статически определимую. При любом возможном нагружении фермы в каждой панели один раскос будет растянут, а другой сжат. Вследствие большой гибкости сжатый раскос при незначительных усилиях теряет устойчивость и выключается из работы. В результате остается работоспособным только раскос, растянутый при данной комбинации нагрузок; ферма как бы приобретает систему решетки с нисходящими раскосами (рис. ниже).
Ромбическая и полураскосная решетки (рис. ниже) благодаря двум системам раскосов обладают большой жесткостью; они рациональны при работе конструкций на большие поперечные силы, в связи с чем их применяют в мостах, башнях и других конструкциях.
Угол наклона раскосов к поясу ферм оказывает существенное влияние на величину усилий, а следовательно, на сечение и вес раскосов. Оптимальный угол наклона в треугольной решетке составляет 45°, в раскосной решетке — 35°. Во всех случаях для улучшения конструкции узлов углы между раскосами и поясами следует назначать в пределах 30°-60°.
Длина панелей ферм, как правило, должна быть такой, чтобы обеспечивать передачу нагрузки на ферму в узлах. Кроме того, размер панелей должен соответствовать допустимому углу наклона раскосов к поясу. В стропильных фермах размер панелей зависит от системы кровельного покрытия. Обычно длина панелей в этих фермах 3 м, в редких случаях 1,5 м (в последнем случае часто применяют шпренгельную решетку для уменьшения стандартной панели длиной 3 м до 1,5 м).
Как высота фермы влияет на несущую способность ?
Проект здания автосалона для 2 снегового района применяют в пятом снеговом районе. Все конструкции посчитаны, стоят 5 лет во втором снеговом районе. Снеговую нагрузку на крышу несет ферма. Для компенсации снеговой нагрузки в 320 кг/м2 в 5 снеговом районе вместо 240 кг/м2 я увеличил площадь сечения профиля в 1,5 раза , подтвердив расчетами. ГИП не согласен категорически, утверждая, что только увеличив высоту фермы, увеличим её несущую способность. Как высота фермы влияет на несущую способность фермы ? Момент инерции ?
Просмотров: 45711
Регистрация: 15.03.2010
Сообщений: 714
Сообщение от ЯВася
Как высота фермы влияет на несущую способность фермы ? Момент инерции ?
Напрямую.
Впрочем как и увеличение сечений.
Регистрация: 04.01.2012
Сообщений: 39
какая формула для вычисления высоты фермы ?
Регистрация: 14.06.2011
Сообщений: 47
Я предварительно назначаю высоту фермы 1/10 от пролёта. При 18м. фермы высоту беру 1,8м. правда если фермы не «проходные». Если проходные то больше. Исходя из этого делаю все расчёты. Если расчётами укладываюсь то и оставляю данную высоту. Почему ГИП диктует высоту фермы конструктору? Или у Вас ГИП — «металлист» т.е. группа под каждым ГИП-ом? Если ГИП не в составе конструкторской группы — надо послать ГИП-а подальше.
Регистрация: 15.03.2010
Сообщений: 714
ЯВася,
Странные вопросы задаете. Может есть смысл поизучать соответствующую литературу и СП?
Увеличение высоты фермы лучше сказывается на увеличении несущей способности и деформативности, но и сечения соответственно тоже надо пересчитать.
rossecorp,
Нормальный ГИП и металлист и ЖБшник и сетевик. Те которые встречались мне шарили в конструкциях в первую очередь, хотя и по остальным вопросам тоже.
Если Топикстартер не знает азов, то как можно доверять расчетам? ГИПа посылать ни в коем случае не надо, надо с ним работать плодотворно.
Регистрация: 07.02.2008
Сообщений: 426
Чтоб проще воспринимать ситуацию представте что ферма это таже балка.
Вот и посмотрите что участвует в W т.е что наибольший эффект дает : увеличение высоты или увеличение сечений поясов
Регистрация: 04.01.2012
Сообщений: 39
[quote=ooze;944618]ЯВася,
Странные вопросы задаете. Может есть смысл поизучать соответствующую литературу и СП?
Увеличение высоты фермы лучше сказывается на увеличении несущей способности и деформативности, но и сечения соответственно тоже надо .
Уважаемый Вы скорее всего формулу не знаете. Знали бы написали бы.
Подскажите пожалуйста формулу.
Методы расчёта ферм сводятся к определению сечения стержней.
С высотой не могу найти формулу
Регистрация: 19.10.2010
Сообщений: 197
По вопросу выбора оптимальной высоты у Беленя есть целая глава, с расчетами. Там для ферм с параллельными поясами высота принимается 1/7. 1/9L, для трапециевидных 1/10. 1/15L.
Да, вот еще какое дело. оказывается во втором снеговом районе нагрузка стала уже 240 кг/м2. «а мужики-то не знают. (с)»
__________________
Festina lente
ЭПБ и ОБС промзданий
Регистрация: 09.02.2012
Сообщений: 560
ИМХО! Да, гнать надо таких проектировщиков, которые путают снеговые районы и не знают простых вещей. Да и ГИПа заодно, что за ГИП такой — не знает как работает ферма. Открывайте учебники и учите, учите, учите. А иначе нас ожидает новый Трансвааль-парк.
А высоту ферм назначают в пределах 1/7 . 1/15 пролёта фермы, но не более 3,85 м (требование транспортирования ферм).
Последний раз редактировалось ekspert, 11.07.2012 в 20:25 .
Регистрация: 15.03.2010
Сообщений: 714
Сообщение от Arg
Да, вот еще какое дело. оказывается во втором снеговом районе нагрузка стала уже 240 кг/м2. «а мужики-то не знают. (с)»
Сообщение от ЯВася
Уважаемый Вы скорее всего формулу не знаете. Знали бы написали бы.
Формулу чего? Определения высоты фермы?
Сообщение от ekspert
ИМХО! Да, гнать надо таких проектировщиков, которые путают снеговые районы и не знают простых вещей. Да и ГИПа заодно, что за ГИП такой — не знает как работает ферма. Открывайте учебники и учите, учите, учите. А иначе нас ожидает новый Трансвааль-парк.
Регистрация: 19.10.2010
Сообщений: 197
Беленя, стр. 231-235. Определение оптимальной высоты ферм.
Чуть дальше, стр. 239-240, есть раздел «унификация и модулирование геометрических размеров ферм»
Стараюсь не выдумывать свои фермы, а брать за основу серийные. (пересчитывая их). Основной плюс — все узлы прорисованы)).
Увеличение высоты ферм при уже увеличенной высоте прогонов (снег же увеличился) может привести к переделкам в части АР/АС.
А это может быть чревато геморроем в самых неожиданных местах.
__________________
Festina lente
Регистрация: 09.07.2010
Санкт-Петербург
Сообщений: 1,988
Сообщение от ЯВася
Уважаемый Вы скорее всего формулу не знаете. Знали бы написали бы.
Это как в фильме про Электроника: «Где у тебя кнопка?»
Регистрация: 19.04.2009
Сообщений: 981
Сообщение от ЯВася
С высотой не могу найти формулу
Ν=Μ/h
расшифровать или так понятно
Регистрация: 11.10.2009
Сообщений: 360
плечо сил сопротивления больше => несущая способность выше
Регистрация: 19.04.2010
Сообщений: 1,501
Сообщение от Arg
Увеличение высоты ферм при уже увеличенной высоте прогонов (снег же увеличился) может привести к переделкам в части АР/АС.
а увеличение сечения элементов приводит к удорожании конструкции.
Прекрасно понимаю ГИПа. Ему потом придется заказчику ДОКАЗЫВАТЬ, что проект сделан на совесть, что проектировщики честно отработали свои деньги, думая в первую очередь о клиенте, его финансах и безопасности, а не о том как бы поменьше листов типовых переделывать пришлось.
__________________
Я хочу, чтобы мои дети жили в другой стране. И чтобы это обязательно была Россия.
parabellum762 |
Посмотреть профиль |
Найти ещё сообщения от parabellum762 |
Регистрация: 15.03.2010
Сообщений: 714
Вась, выкладывай расчет.
Будем по полочкам разбирать, а то разговор ниочем.
Регистрация: 04.01.2012
Сообщений: 39
Беленя я читал. Высоту фермы взял 1/10 длины пролета. Снеговую нагрузку взял для Сургута (со слов ГИПа) . Есть четкая формула связывающая нагрузку и высоту фермы в виде Н=31*s*d/m?
Увеличение высоты фермы — это уменьшение высоты полезного пространства. Поэтому мне очень важно знать точную формулу.
Последний раз редактировалось ЯВася, 12.07.2012 в 07:53 .
Регистрация: 27.03.2012
Санкт-Петербург
Сообщений: 881
«Формула! ГДЕ ФОРМУЛА?!» (с) какая-то старая реклама
__________________
Все, чему вы поверите в моем сообщении может быть направлено против вас.
Регистрация: 19.12.2011
Central Asia
Сообщений: 654
Формула для вычисления высоты фермы нет, рекомендуемая высота советуется от 1/8-1/12 (правда Я брал и меньше этого расчетом доказал.)
Увилечения высоты фермы, влияют на несущую способность, только про гибкость не надо забывать.
Регистрация: 15.03.2010
Сообщений: 714
Сообщение от ЯВася
Беленя я читал. Высоту фермы взял 1/10 длины пролета. Снеговую нагрузку взял для Сургута (со слов ГИПа) . Есть четкая формула связывающая нагрузку и высоту фермы в виде Н=31*s*d/m?
Увеличение высоты фермы — это уменьшение высоты полезного пространства. Поэтому мне очень важно знать точную формулу.
Из опыта проектирования выбирается высота фермы. Например рекомендуемый диапазон например 1/10-1/15. Методом логических умозаключений, в зависимости от нагрузки и геометрии фермы выбирают то соотношение которое ближе. В случае больших нагрузок естественное решение взять ферму повыше. Далее делается расчет, если сечения получаются слишком большие — можешь дальше увеличить высоту фермы и пересчитать сечения. Если вопрос экономии не стоит можешь брать любую высоту (которая позволяет сконструировать ферму, удовлетворяющую I и II ГПС).
Несомневаюсь что есть и формула связывающая нагрузку, пролет и высоту фермы, выведенная по осредненным результатам сравнения различных вариантов.