Деревянные фермы. Виды. Особенности работы. Сегментные фермы заводского изготовления.

Балочные фермы это стержневые системы, состоящие из шарнирно-соединенных в узлах элементов, работающих в основном на продольные усилия. Состоят из верхнего, нижнего поясов и решетки. В отличие от балки, ферма позволяет сэкономить до 40% материала.

Достоинства:

· соответствие их конструкций служить опорами настилов покрытий, чердачных перекрытий, подвесных потолков и легкого производственного оборудования. (????)

· являются сборно-разборными и транспортировка их стержней не вызывает особых затруднений.

· Статическое достоинство: при узловом их загружении все элементы работают только на растяжение или сжатие вдоль волокон (верх – сжатие, низ – растяжение)

Недостатки:

· значительное число элементов и узлов.

· решетку нужно соединять с поясами под углом к волокнам и рассредоточено.

Все элементы решетки примыкают к поясам и соединяются с поясом, как правило, болтами, то если в решетке увеличиваются усилия => передает значительные усилия под углом волокон. Если усилия в поясах распределяется равномерно, то в решетке усилия не больше.

Журавский показал, что касательное напряжение возникает из-за перемены нормальных напряжений: если σ = const, τ = 0

=> Для деревянной фермы существенное значение играет фасадная форма этих конструкций

ВИДЫ:

 

3х УГОЛЬНЫЕ

 

 

 

С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ПОЯСАМИ

 

 

5ти УГОЛЬНАЯ, ТРАПЕЦЕВИДНАЯ

 

 

 

ПОЛИГОНАЛЬНАЯ (МНОГОУГОЛЬНАЯ)

 

 

СЕГМЕНТНАЯ

 

 

Наиболее удачные – сегментные (их очертания почти полностью соответствуют очертанию эпюры моментов), далее полигональные, далее 5ти угольные. Самый же невыгодный вариант – это 3х-угольные и с параллельными поясами

Чем больше усилия от постоянной нагрузки, тем меньше усилия в раскосах (????).

Нижний пояс работает на растяжение с большими усилиями (дерево ведет себя как хрупкий материал, металл хорошо работает) => низ – легкий – металл – хорошо работает на растяжение, верх - тяжелый – дерево – хорошо работает на сжатие

Фермы сегментного очертания

С криволинейным верхним поясом

“+” легки, имеют небольшое число монтажных элементов, просто решенные узлы

“-“ сложность устройства крыши => ограничения применения

Усилия в верхнем поясе примерно одинаковы по всей длине; в элементах решетки усилия очень малы => простые крепления узлов; опорные узлы выполняют с помощью стальных башмаков и сварных швов. Верхний пояс фермы упирается в опорный лист и диафрагму башмака – вертикальную или наклонную, а нижний пояс соединяется накладками с боковыми фасонками.

Узлы нижнего пояса

Стержни решетки фермы крепятся болтами и стальными накладками к стержням с двусторонними нарезками, приваренными к уголкам нижнего пояса.

Узлы верхнего пояса сегментных ферм решаются с помощью двусторонних клеедеревянных накладок, стальных диафрагм и болтов. В узле ферм небольших пролетов раскосы решетки крепятся стальными накладками к болту, пропущенному через центр узла. В узле ферм больших пролетов эти накладки крепятся к стальной диафрагме I-образного профиля со стержнями с нарезкой и гайками, приваренными к ее оси.

 

 

 

 

ОПОРНЫЙ УЗЕЛ

 

 

 

КОНЬКОВЫЙ УЗЕЛ

Ферма с разрезным верхним поясом

 

 

 

КОНЬКОВЫЙ УЗЕЛ

Ферма с неразрезным верхним поясом

 

 

 

ПРИМЫКАНИЕ 2х РАСПОРОВ К НИЖНЕМУ ПОЯСУ