Типы ферм и их решеток. Покрытия по стропильным фермам.

Классификация

1. по статической схеме работы:

1. Балочные: - разрезные – наиболее просты в изготовлении и монтаже, не требуют устройства сложных опорных узлов, но более металлоёмки, чем неразрезные

- неразрезные – перекрывают 2 и более пролётов – экономичны и более жёсткие, однако, чувствительны к неравномерным осадкам опор и имеют более сложные с точки зрения монтажа узлы

- консольные – используют для навесов, башен, опор ЛЭП

2. Арочные, 3. Рамные,

4. Вантовые – схема выбирается таким образом, чтобы все элементы работали на растяжение

5. Комбинированные (шпренгельная балка)

2 по очертанию поясов:

Теоретически, наиболее экономичной по расходу стали является ферма, очерченная по эпюре моментов

1. Сегментные (криволинейный верхний пояс) – наиболее полно соответствует эпюре моментов, однако, криволинейное очертание ВП резко повышает трудоёмкость изготовления – применяются редко

2. Полигональные (излом пояса в каждом узле) – более приемлемы с точки зрения изготовления, т.к. элементы ВП прямолинейны – прим. для перекрытия больших пролётов.

3. Трапецевидные – слабо соответствуют эпюре моментов; простота выполнения ВП и узлов ВП; позволяют устроить жёсткий рамный узел; применяются очень широко.

4. Параллельные или небольшим уклоном ВП i=1,5% - не соответствуют эпюре моментов; равные длины элементов и одинаковые схемы узлов способствуют индустриализации их изготовления; позволяют устроить жёсткий рамный узел; применяются очень широко.

5. Треугольные – для обеспечения большого уклона кровли; рациональны для консольных систем; рациональны при сосредоточенной нагрузке в середине пролёта; острый опорный узел допускает только шарнирное сопряжение с колоннами;

3 по конструктивной форме:

1. Плоские фермы – решётчатая конструкция, элементы которой лежат в одной плоскости и могут воспринимать нагрузку, действующую в плоскости ферм. Нуждаются в закреплении из своей плоскости связями.

2. Пространственная ферма

4 по способу соединения элементов в узлах: клёпанные, на болтах, сварные.

5 по величине максимальных усилий: лёгкие (<300т) и тяжёлые (>300т)

6 по назначению:

1 Стропильные фермы – по ним устраивается кровля

2 Подстропильные – служат опорой для стропильных ферм (при необходимости)

3 Ветровые – воспринимают ветровые нагрузки (в торце)

4 Тормозные – воспринимают горизонтальные усилия от торможения кранов

Системы решеток:

Решётка объединяет пояса и служит для восприятия поперечной силы Q. Решётка должна соответствовать схеме приложения нагрузок (в узлах)

1. Треугольная: - наименьшая суммарная длина элементов; - наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. Недостатком треугольной решётки является наличие длинных сжатых раскосов, работающих на устойчивость.

2. Раскосная. Раскосы имеют усилия одного знака, а стойка – другого. Раскосная решётка более металлоёмка и трудоёмка по сравнению с треугольной/ Применение раскосной решётки целесообразно при малой высоте фермы и больших узловых нагрузках.

3. Крестовая.В этом случае сжатые раскосы, вследствие большой гибкости, выключаются из работы из-за потери устойчивости и решётка превращается в раскосную с растянутыми раскосами и сжатыми стойками.

4. Ромбическая – благодаря двум системам раскосов обладает большой жёсткостью, применяются в фермах большой высоты для уменьшения расчётной длины стержней.

5. Шпренгельная – решётку применяют для уменьшения размеров панели ВП при рациональном узле раскоса. Она более трудоёмка, однако при частом расположении прогонов реализуется узловая передача нагрузки и дополнительный эффект уменьшения расчётных длин – снижение металлоёмкости.

В общем случае кровля состоит из:

1. Кровельных (ограждающих) конструкций: Плиты и Настилы

2. Несущих конструкций: Прогоны

  Различают 2 вида кровель:

1. Прогонные 2. Беспрогонные

Покрытия кровель бывают:

1. Теплые кровли

2. Холодные кровли

Характеристика прогонных кровель:

+: пролёт до 12 м

-: расход стали, трудоёмкость монтажа

Характеристика беспрогонных кровель:

+: индустриальность, лёгкость

-: пролёт до 6м

Прогонное решение кровли.

Прогоны устанавливаются на верхний пояс стропильных ферм в их узлах и воспринимают нагрузку от кровли.

Прогоны решетчатого (сквозного) сечения:

· Сложнее в изготовлении сплошных

· Расчитываются как ферма с неразрезным верхним поясом

· Легче и обладают большей несущей способностью

Беспрогонные кровли:

· Используются ограждающие несущие элементы, непосредственно опирающиеся на верхние пояса стропильных ферм.

· Плиты приваривают к ферме в узлах по 3 углам. Беспрогонное покрытие образует жесткий диск покрытия.