Определяне на общи размери на ферми
Определяне на общите размери на ферми
Дължината на фермата се определя от нейния обхват, който се задава в зависимост от оформлението и технологичните изисквания. Когато фермите се поддържат отгоре върху опорите, конструктивната дължина може да се определи по приблизителната формула:
където l0 е разстоянието между вътрешните повърхности на опорите; a е ширината на опорите.
За средни разстояния на непрекъснати ферми изчислените разстояния се изчисляват по осите на опорите.
Ако фермата лежи отстрани на колоните, тогава нейната конструктивна дължина и изчисленият обхват се приемат като разстояние между вътрешните повърхности на колоните.
Оптималната височина на фермата h, която съответства на най-малката маса или цена на конструкцията, зависи от обхвата l, очертанията на хордите, вида на решетката и броя на панелите n. Очевидно с увеличаване на височината на фермата масата (цената) на хордите намалява, тъй като силите, действащи в тях, са обратно пропорционални на височината (Nn = M / h, където M е моментът на огъване на гредата в съответното сечение; h е височината на фермата), а консумацията на материал за решетъчните елементи се увеличава (дължините на скобите и стелажите се увеличават). За ферми с паралелни колани и трапец, оптималната височина при се определя, както следва:
От анализа на стойностите на hopt, намерени с помощта на горните формули, следва, че най-голямата височина съответства на триъгълна решетка, а най-малката (около 40% по-малко, отколкото при триъгълна) съответства на диагонална. При което
На практика обаче височината на фермите се приема малко по-ниска от оптималната, което е свързано с изискванията, установени от условията за транспортиране на метални конструкции на открит подвижен състав. Височина на изходните марки (Фабрично изработени елементи, които са части от конструкцията, от които на строителната площадкана обекта се сглобява до проектните размери) не трябва да надвишава височината на монтажния размер на железопътната платформа - 3800 mm.
По същите причини са ограничени и дължините на изходните печати - не повече от 13,5 m, а при използване на специална платформа - не повече от 18 m.
Трябва да се отбележи, че при оптимизиране на намалените разходи за фермата, оптималната височина е значително намалена в сравнение с hopt, която съответства на минималната маса на конструкцията и достига приблизително 1/8 - 1/10 от обхвата.
При проектирането на покрития за промишлени сгради, за да се намали броят на стандартните размери на ферми, техните части и елементи, съседни на тях (връзки, греди, колони), беше извършено унифициране на конструктивните решения на покритията. Такава унификация се основава на модулната координация на размерите в конструкцията, която регулира с основен модул M = 100 mm, като се вземат разстояния на ферми като кратни на увеличените модули - 60 M и 30 M. При подходящо предпроектно проучване са възможни отклонения от изискванията за модулност, ако това се изисква от условията, формулирани от техническото задание за конкретен обект или ако се постигне известна икономия на материал. В тези случаи обаче се извършва унификация на размерите, напречните сечения и конструктивните решения на възлите.
В унифицираните схеми на ферми с паралелни колани се вземат еднакви размери на панелите, равни на 3000 mm, и разстояния от 18, 24, 30 и 36 м. Височината на фермите се взема по външните ръбове на елементите от 3150 mm. При проектиране на сгради с разстояния от 18 и 24 m, при които условията на работа не изискват увеличена височина на пространството между коланите на фермите, височината на фермите от сдвоени ъгли може да бъде намалена до 2550 mm. Други височини се приемат в ферми с клинове, в които отделните елементи са проектирани от тръби (h = 2900 mmмежду осите на поясите) и затворени огънато-заварени профили (h = 2000 mm между външните ръбове на поясите).
Обединените ферми имат триъгълна решетка с допълнителни стелажи. В този случай опорната скоба е проектирана нагоре, за да обедини възловите връзки на фермите с опорите. При поддържане на покрива след 1500 мм се използват решетъчни решетки за предотвратяване на локално огъване на панелите на колана.
Фермите с разстояния от 18 m се изпълняват с хоризонтални долни пояси, горните са с наклон 1,5%. При разстояния от 24, 30 и 36 m, фермите са проектирани с успоредни пояси, чийто наклон е 1,5%. За удобство на транспортирането фермите са направени под формата на отделни марки с дължина 12-15 m, последвани от комбинирането им в монтажните фуги.
За да се предотвратят големи отклонения на фермите, които нарушават външния вид на покритието, а в някои случаи и условията на нормална работа (например при окачване на кранове), фермите се правят с асансьор на сградата, т.е. с обратен завой. Под действието на външни натоварвания строителният асансьор се гаси и фермата заема проектното положение.
На практика строителният асансьор се настройва по опростена крива, чиято траектория, с разстояния на фермите от 36 m или повече, е равна на отклонението от постоянно и дългосрочно временно натоварване.
За ферми с успоредни корди, строителният асансьор се подрежда независимо от обхвата, като се взема равен на отклонението от общото стандартно натоварване плюс 1/200 от обхвата.