Header image alt text

СИП

САЙТ ИНЖЕНЕРА-ПРОЕКТИРОВЩИКА

Генеральные размеры ферм

Вернуться на страницу «Фермы металлические»

Назначение генеральных размеров ферм

Длина фермы определяется ее пролетом, который устанавливают в зависимости от компоновочных и технологических требований. При опирании ферм сверху на опоры конструктивная длина, может быть определена по приближенной формуле:

Формула генеральных размеров

где l0 — расстояние между внутренними гранями опор; a — ширина опор.

Для средних пролетов неразрезных ферм, расчетные пролеты подсчитываются по осям опор.

Если ферма опирается сбоку на колонны, то ее конструктивная длина и расчетный пролет берут такими, как расстояние между внутренними гранями колонн.

Оптимальная высота фермы h, которая соответствует наименьшей массе или стоимости конструкции зависит от пролета l, очертания поясов, типа решетки и количества панелей n. Очевидно, что с увеличением высоты фермы снижается масса (стоимость) поясов, так как действующие в них усилия обратно пропорциональны высоте (Nn=M/h, где М – балочныйизгибающий момент в соответствующем сечении; h — высота фермы), иповышаются расходы материала на элементы решетки(Увеличиваются длины раскосов и стоек). Для ферм спараллельными поясами и трапецеидальных оптимальная высота при определяется так:

Формула генеральных размеров 2

Из анализа значений hopt, найденных по приведенным формулам, следует, что наибольшая высота соответствует треугольной решетке, а наименьшая (примерно на 40% меньше, чем при треугольной) — раскосной. При этом

Формула генеральных размеров 3

Однако на практике высота ферм берется несколько ниже оптимальной, что связано с требованиями, установленными по условиям транспортировки металлических конструкций на открытом подвижном составе. Высота выходных марок (Элементов заводского изготовления, которые представляют собой части конструкции, из которых на строительной площадке она собирается до проектных размеров) не должна превышать высоты монтажного габарита железнодорожной платформы — 3800 мм.

По этим же соображениям лимитируются и длины выходных марок — не более 13,5 м, а при использовании спецплатформы — не больше 18 м.

Следует заметить, что при оптимизации приведенных затрат на ферму, оптимальная высота значительно снижается по сравнению с hopt, которая соответствует минимуму массы конструкции, и достигает примерно 1/8 — 1/10 пролета.

При проектировании покрытий производственных зданий, для сокращения числа типоразмеров ферм, их деталей и примыкающих к ним элементов (связей, прогонов, колонн) проведена унификация конструктивных решений покрытий. Такая унификация базируется на модульной координации размеров в строительстве, регламентирующая при основном модуле М = 100 мм принимать пролеты ферм кратными увеличенным модулям — 60 М и 30 М. При соответствующем технико-экономическом обосновании возможные отступления от требований модульности, если этого требуют условия, сформулированные техническим заданием на конкретный объект или при этом достигается определенная экономия материала. Однако и в этих случаях проводится унификация размеров, поперечных сечений и конструктивных решений узлов.

В унифицированных схемах ферм с параллельными поясами приняты единые размеры панелей, равны 3000 мм, и пролеты 18, 24, 30 и 36 м. Высота ферм принята по внешним граням элементов 3150 мм. При проектировании зданий с пролетами 18 и 24 м, в которых по условиям эксплуатации не требуется повышенная высота пространства между поясами ферм, высота ферм из парных уголков может быть уменьшена до 2550 мм. Другие высоты принимаются в фермах с безфасоночными узлами, в которых отдельные элементы проектируют из труб (h = 2900 мм между осями поясов) и замкнутых гнутосварных профилей (h = 2000 мм между внешними гранями поясов).

Унифицированные фермы имеют треугольную решетку с дополнительными стойками. При этом опорный раскос проектируют восходящим для унификации узловых соединений ферм с опорами. При опирании кровли через 1500 мм для предотвращения местного изгиба панелей поясов применяют шпренгельных решетку.

Фермы пролетами 18 м выполняют с горизонтальными нижними поясами, верхние имеют уклон 1,5%. При пролетах 24, 30 и 36 м фермы проектируют с параллельными поясами, уклон которых составляет 1,5%. Для удобства транспортировки фермы изготавливают в виде отдельных изобретатель марок длиной 12-15 м с последующим объединением их в монтажных стыках.

Для предотвращения больших прогибов ферм, которые нарушают внешний вид покрытия, а в отдельных случаях и условия нормальной эксплуатации (например, при подвеске кранов), фермы изготавливают со строительным подъемом, то есть с обратным изгибом. При действии внешних нагрузок строительный подъем погашается и ферма принимает проектное положение.

Практически строительный подъем задается по упрощенной кривой, траектория которой при пролетах ферм 36 м и более равна прогиба от постоянного и длительного временного загружения.

Для ферм с параллельными поясами, строительный подъем устраивают независимо от пролета, принимая его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.