Тема 3.6. Статически определимые плоские фермы

 

Следует уяснить экономическую целесообразность перехода от перекрытия про­летов сплошными балками к перекрытию их фермами.

При анализе геометрической неизменяемости и статической определимости ферм рекомендуется пользоваться формулой Сф = 2п - 3, позволяющей определить мини­мально необходимое для геометрической неизменяемости количество стержней фермы и выражающей условие статической определимости. В формуле: Сф — число стер­жней фермы; п — число ее узлов.

При аналитическом определении усилий в стержнях фермы надо стремиться к тому, чтобы усилие в каждом стержне определялось независимо от усилий в других стержнях. Поскольку этот вопрос решается применением метода сечений, то задача сводится:

а) к выбору способа рассечения фермы на две (или более) части;

б) к составлению уравнения статического равновесия для той части фермы, ко­торая остается после отбрасывания другой ее части.

Необходимо усвоить три основных способа определения усилий: вырезания уз­лов, моментных точек, проекций. При этом надо уяснить, что при расчетах ферм приходится пользоваться этими тремя способами и, следовательно, нельзя считать какой-либо из них лучше, все они дополняют друг друга.

Следует научиться определять усилия в частных случаях равновесия вырезаемых узлов без составления и решения уравнений равновесия системы.

При определении величин и знаков усилий графическим способом путем пос­троения диаграммы Максвелла-Кремоны необходимо обратить внимание на соблю­дение определенного порядка обхода контура фермы и вырезаемых узлов (по или против хода часовой стрелки). Надо усвоить, что правильное построение диаграммы возможно только при тщательном соблюдении линейного и силового масштабов, а линии действия стержней на диаграмме должны быть строго параллельны соответ­ствующим стержням расчетной схемы фермы.

Очень важно уметь правильно определять расчетные узловые нагрузки и расчет­ные усилия в стержнях стропильных ферм от действия постоянных и временных нагрузок при наиболее невыгодных их сочетаниях.

Вопросы для самоконтроля

 

1. Из каких элементов состоят фермы?

2. Каковы преимущества фермы по сравнению с балкой?

3. Приведите пример геометрически неизменяемой статически определимой фер­мы. Образуйте из нее геометрически изменяемую систему, оставив то же количество стержней.

4. Какого рода деформации испытывают стержни шарнирной фермы при узло­вой и внеузловой передаче нагрузки?

5. В чем сущность определения сил в стержнях ферм способами вырезания уз­лов, моментных точек и проекций?

6. Каковы принципы и порядок построения диаграммы Максвелла-Кремоны?

7. Как с помощью диаграммы Максвелла-Кремоны определить значение и знак силы в стержне?

8. Как определяют узловые нагрузки от снега и ветра? Как определяют расчет­ные силы в стержнях ферм от действия постоянных и временных нагрузок?