Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

шетка - треугольная, с добавлением шпреигеля прн кровельных плитах шириной 1,5 м. Для плоских ировель предусмотрены фермы с параллельными поясами, уклон по верхнему поясу 1,5%, высота опорной стойки 3150 мы (см. рис. 8.1,к, л), а для кровель из асбестоцементных листов усилевиого профиля по прогонам - фермы с уклоном верхнего пояса Vs.s (0,286), высота опорной стойки 450 мм, длина панели 1,5 м (см. рис. 8.1, л().

Вес типовых ферм gp в аавислмости от расчетной разгрузки конструкций покрытия ()={p+g} составляет:

при пролете 18 м....... gp=0,04-f0,014 <?, кН/м

» » 24 м....... • f „=0,04+0,03 q, »

» » 30 м....... йр=0,05+0,ОЭ »

» » 36 м....... Гр=0,05+0,04 q, »

Ориентировочная масса элементов покрытия в зависимости от группы цехов указана в табл. 8.3.

Таблица 8.3. Ориентировочная масса элементов покрытия, кг/м, промышленного одиовтажиого здания

	Цех с рсжитн реб.)ты (с кравом груэо-лодъемностыо Q. т)
Элементы покрытия	легким (до 15)	средним (2)-1С0)	тяжелым (200-3SC)
Стропильные фермы Подстропильные фермы Прогоны Фоиари Связи	16-25 0-6 1(12 0-10 3-4	18-30 4-7 12-18 8-12 3-5	20-40 8-20 12-16 8-12 8-15
Итого	30-50	45-70	50-80

Связи служат для придания покрытию к цеху и целом пространственной жесткости, а также для обеспечения устойчивости отдельных стержней фермы. Связн, располагаемые в уровне верхнего и нижнего поясов фермы, называют горизонтальными, а устанавливаемые в вертикальной плоскости между смежными фермами - вертикальными. Горизонтальные связи по верхним поясам ферм обеспечивают устойчивость верхнего пояса при работе из его плоскости. Ставят их в поперечном направлении в крайних (торцевых) пролетах цеха и в отсеках у температурного шва, а также в середине блока на расстоянии 50-60 м одни от других (рнс. 8.2, а), размеры температурных отсеков приведены далее в табл. 8 12

Горизонтальные связи по нижним поясам ферм располагают по исему периметру цеха или температурного отсека, т. е. в продольном и поперечном иаправленннх цеха (рис. 8.2,5). Главное назначение этих связей состоит в тем, чтобы обеспечкть пространственную работу каркаса при действии значительных местных горизонтальных нагрузок (от торможения кранов н т. п.). Связевые фермы, располагаемые в торцах здания, воспринимают ветровые нагрузки от кон-

О 6 Я

струкций торцевого фахверка. Промежуточные поперечные связи в плоскости нижних поясов устраивают, как и в плоскости верхних поясов ферм, через 50-60 м.

В цехах с легким режимом (1К-2К) работы кранов продольные связи по нижним поясам ферм можно не проектировать, если обеспечивается предельная гибкость элементов фермы Решетка связей может быть как крестовой, так и треугольной.

Вертикальные связи между фермами обеспечивают устойчивость ферм во время монтажа, и в смонтированных конструкциях покрытия они повышают общую жесткость блока, состоящего из двух стропильных ферм и поперечных связей по верхним и нижним поясам. Вертикальные связи располагают обычно в торцах и посередине пролета фермы на расстоянии 9-12 м одни от других по длине фермы. При пролетах ферм до 24 м достаточно поставить одну связь посередине, а при больших пролетах - две-три связи. По длине цеха вертикальные связи ставят через три-четыре шага стропильных ферм, обязательно совмещая их с поперечными связями в плоскостях верхних и нижних поясов ферм В промежутках, где эти связи отсутствуют, ставят распорки (рис. 8 2, е).

К вертикальным связям предъявляются большие требования по жесткости, чем к горизонтальным, поэтому их устраивают в виде фермочек со стержнями из двух уголков, а горизонтальные связи выполняют, как правило, крестообразными из одиночных уголков (см. рис. 8 2).

Типы сечений стержней ферм. Выбор типа сечения стержней ферм определяется в основном назначением и конструкцией фермы. Для легких ферм применяют стержни из двух спаренных или одиночных уголков, тавров, двутавров н швеллеров, труб, гнутых и гнутосварных замкнутых профилей-ГСП (рис. 8 3). Для тяжелых стальных ферм, применяемых в мостостроении, кранах, копрах, эстакадах и т. п., стержни обычно проектируют двухстенчатыми, составленными нз нескольких элементов, соединенных на сварке или клепке (рис. 8.4).

В легких фермах достаточно широко применяются стержни из двух уголков, соединенных в узлах на фасонках Это традиционное решение позволяет проектировать фермы различных типов, подбирать приемлемые по площади сечения на всевозможные нагрузки, эффективно решать узлы примыканий к фермам прогонов, связей, панелей покрытий н т. п Однако фермы из спаренных уголковых профилей отличаются большим разнообразием типоразмеров элементов, значительным расходом металла на фасонки и прокладки, увеличенной трудоемкостью изготовления, неудобством окраски стержней в эксплуатации (особенно щелей между ветвями).

Поэтому в последние годы разработаны новые, эффективные конструкции стропильных ферм со стержнями из широкополочиых двутавров, электросварных труб и замкнутых гнутосварных профилей, а также с поясами из тавров (получаемых продольной резкой пополам широкополочных двутавров) и решеткой из одиночных уголков. Преимуществом трубчатых стержней является их равио-устойчивость в двух плоскостях, хорошая обтекаемость и стойкость против коррозии, удобство окраски в эксплуатации, что способствует увеличению их долговечности. Однако сложность узловых сопряжений затрудняет их широкое применение.

На заводах освоено изготовление стропильных ферм из замкнутых гнутосварных профилей (ГСП) прямоугольного или квадрат-

Рис. 8.3. Компоновка сечеиий элементов легких ферм

а-д, 3 - из уголковых профилей; е, и - из швеллеров; ж - трубчатое сечение; к -тавровый профиль; л - широкополочиый двутавр; л - из гнутосварных замкнутых профилей квадратного или прямоугольного сечеиия

ного сечеиий, образуемых из листов толщиной 3-8 мм (см, табл. 3, 4 прил. VIII). В конструктивном отношении такие фермы проще, чем из труб круглого сечения.

Широкополочные двутавры особенно эффективны для верхних поясов ферм, которые воспринимают сжимающие усилия и изгибающие моменты. Тавровое сечение поясов позволяет сравинтельио просто конструировать узлы примыкания элементов решетки, особенно из одиночных уголков.

Прн выборе типа сечений стержней фермы необходимо учитывать: назначение и условия работы конструкции, технологию изготовления и монтажа, наличие профилей сортамента и, в конечном счете, экономическую эффективность как по расходу металла, так и общей стоимости. Тенденция в строительстве к ускоренному крупноблочному монтажу конструкций во многих случаях является определяющей для назначения типов ферм и их элементов.

I I

е) Ж) 3) у

1 ь I

Рис. S.4. Типы сечеиий элементов тяжелых ферм

а - Н-образное сеченне из трех листов; б - из неравнополочиых уголков, соединенных горизонтальным листом (пунктиром показан вариант усиления поясов): в -из двух швеллеров; г -из четырех уголков; д, « - коробчатые сечения; ж - из гнутосварных профилей; э - широкополочный двутавр

§ 3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ СТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ

При расчете сечений элементов фермы из уголков и тавров допускают, что все стержни в узлах соединены шарпирно. Это допущение возможно для гибких стержней, у которых отношение высоты сечеиия стержня h к его расчетной длине lei меньше 0,1

(h/le,<\nO).

В фермах со стержнями повышенной жесткости (из двутавров, труб, Н-образиых сечений), у которых отношение высоты сечении к длине превышает 1/10 при температуре эксплуатации не ниже - 40 °С и 7,5 -при температуре ниже-40 °С, необходимо в расчете учитывать дополнительные изгибающие моменты в стержнях от жесткости узлов. При этом осевые усилия определяют по шарнирной схеме узлов, а дополнительные моменты - приближенно. Смещение оси поясов ферм, также ведущее к возникновеиню моментов, не учитывается, если оно не превышает 1,5% высоты пояса.

При равномерном опирании конструкций покрытия на верхний пояс ферм (в беспрогонной кровле) дополнительные моменты допускается вычислять по следующим формулам: пролетные моменты: в крайней панели - Мг=9Р/10; в .промежуточной панели - Мв = = 92/12; момент в узле (опорный)-Ms=9 18, где V -значение равномерно распределенной нагрузки; / - длина панели [при разных примыкающих к узлу панелях lih+k)/].

Расчет ферм, особенно лри вариантном проектировании и выборе наиболее эффективного решения, следует выполнять на ЭВМ, например иа комплексе PACK, по программе «Лира» и др.

. Сосредоточенные силы F, приходяшлеся на узел фермы, ояре-деля ют по формуле

где (g+p) - расчетные равномерно распределенные постоянная g и временная р нагрузки (включая собственный вес фермы, связей, прогонов и т.д.); /)-расстояние между фермами (шаг ферм); fc -

длина панели пояса фермы [при разных патяях принимают Ь =

= {b,+h)l2].

При больших уклонах кровли (например, в треугольных фермах) собственный вес ировли принимают с учетом ваклона ската а;

g,=gJcosa.

(8.2)

Нагрузку от еиега подсчитывают в соответствии ео СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» с учетом ковфигурации и угла наклона ска.тов кровли и района строительства по степени снегового покрова (прил. I).

Расчетная снеговая нагрузка s равна:

где/=1,4...1,6 -коэффштеитнздежтостя по нагрузке; so -вес снегового покрова на 1 м* горизонталж»! поверхности земли; ц - коэффициент перехода от веса снегового векрова иа горизонталной поверхности земли к нормативной нагрузке иа покрытие (см гл 2).

Расчет прогонов. Прогоны по верхним поясам ферм устраивают в холодных покрытиях из металлических или асбестоцементных листов, а также при прнменеиив малогабаритных плит нз легкого или тяжелого бетона. Выггагвяют их, как правило, из прокатных профилей (швеллеров и двутавров). Эт» ирогсжы, будучи расположенными под углом к вертикальной плоскости действия усилия, испытывают косой изгиб (рнс. 8.5, а), Действующая на прогои вертикальная нагрузка от веса кровли и снега раскладывается на две составляющие; Qx - нормально к скату н q,- параллельно скату;

Qxqcosa; qy = qs\na. Расчетные изгибающие моменты будут;

, = ?г «4/8;

(8.3) (8.4)

My=qyll/8=q sin аРу/8.

Суммарное напряжевве в сечении прогона от действия этих моментов нри статической нагрузке и закреплении от потери устойчивости не должно превышать расчетного сопротивления стали (с учетом развития пластических деформаций):

Следует иметь в виду, что хотя момент Мц (от сил q вдоль ската) не велик по абсолютному значению, напряжения «Тц будут значительны, так как момент сопротивления прокатных профилей Wy чрезвычайно мал (в 10-12 раз меньше, чем Wx). Для уменьшения напряженки ст, прогоны в середине пролета раскрепляют тяжами (ем. рис. 8.5,6). Таким образом пролет уменьшается в 2 раза, а изгибающий момент - еоответствеяно в 4 раза.

Прогибы прогонов проверяют по формуле для второй группы предельиых состояний (по деформациям)-

/<11/Пв1= 1/200.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71