Видове ферми
Фермите се различават както по очертанията на коланите, така и по вида на решетката. Според очертанията на лентите фермите се предлагат с успоредни ленти, трапецовидни, многоъгълни и триъгълни очертания.
Изборът на формата на поясите зависи от предназначението на фермите, от материала на покрива, от дренажната система, както и от икономически съображения. В промишлени сгради с валцувани покриви най-широко се използват ферми с многоъгълна форма.
Видове ферми
Неизменността на фермата при всякакво натоварване се постига чрез подреждането на решетката, която образува система от триъгълници. Решетката на фермата се нарича диагонална, ако е образувана от непрекъснат зигзаг от скоби и стълбове и всички скоби на едната половина на фермата са насочени в една посока. Решетката се нарича триъгълна, ако зигзагът се образува от една скоба, насочена последователно в различни посоки.
Най-често се използва триъгълна решетка с допълнителни стълбове, тъй като общата дължина на нейния зигзаг и броят на възлите е по-малка от тази на диагонална решетка, а допълнителните стълбове намаляват панела на фермата. В тази система стелажите не са необходими за създаване на неизменност на фермата.
Общите размери на фермата са нейният обхват и височина. Оптималната височина в средата на обхвата на многоъгълна ферма се определя от условията на минимално тегло, необходимата твърдост (огъване), както и възможността за рационално транспортиране.
Минималното тегло на такива ферми се получава приблизително, когато теглото на коланите и теглото на решетката (с клиновете) са равни, което се случва, когато съотношението на височината на фермата към нейния обхват е h/l ≈ 1/8. Тази височина на фермите напълно отговаря на необходимата твърдост (деформациите са по-малки от 1/250 l)
За транспортиране с железопътен транспорт са необходими размерите на конструкцията: вертикално - не повече от 3,8 m; хоризонтално - 3,2м.
Разстоянията на покривните ферми на промишлени цехове са унифицирани за целите на стандартизацията и по правило се приемат до 18 m в кратни на 3 m, а за големи участъци - в кратни на 6 m, т.е. За да се спести метал, се препоръчва малки участъци (до 18 - 24 m) да бъдат покрити със стоманобетонни носещи конструкции.
За да се опрости производството и проектирането на унифицирани ферми, те трябва да имат стандартна геометрична схема за различни разстояния. Пример за унифицирани схеми за покривни ферми на промишлени сгради е показан на фигурата. Дължината на панела в унифицирани ферми се приема за 3 m.
Унифицирани схеми на покривни ферми
Унифицирани схеми за покривни ферми на промишлени сгради: а - фронтонни ферми; б - едноскатни ферми.
Рационално е височината h0 на опората на фермата да бъде еднаква за ферми с различни разстояния. Това ви позволява да стандартизирате детайлите на крепежните елементи, което допринася за намаляване на разходите за производствени конструкции.
Най-благоприятният ъгъл на наклон на скобите към долния пояс в триъгълна решетка е 45-50 ° (в диагонална решетка 35-50 °).
Посоката на първата опорна скоба, която определя цялата решетъчна система, може да бъде възходяща (както е показано на фигурата) или низходяща. И двете решения имат своите положителни и отрицателни страни. В практиката на проектиране на промишлени сгради за покривни ферми по-често се използва възходяща опорна скоба.
С това решение твърдостта на работилницата е по-надеждно осигурена, когато фермата работи като рамкова напречна греда; структурно, опорният възел и местоположението на връзките са по-добре решени; в случай на носещи ферми върху стоманобетонни колони, такава схема на ферми с местоположението на опорния възел в долната част е най-добраестествено.
Насочената надолу скоба от своя страна има предимството при монтаж, че точката на закрепване е разположена над центъра на тежестта на фермата.
Ферми с допълнителни ферми
При покрития без греди, широкопанелните стоманобетонни плочи с ширина 1,5 m се поддържат от ребрата си не само в възлите, но и в средата на панела, причинявайки допълнителен момент на огъване в горния пояс на фермата; в резултат на това напречното сечение на горната хорда се увеличава.
В някои случаи, за да се елиминира този момент, е препоръчително да се въведат допълнителни ферми в решетката, работещи върху локално натоварване и по този начин да се елиминира огъването на колана.
Подреждането на решетката на фермата донякъде намалява теглото на фермата (с 4-6%), но от друга страна почти удвоява броя на прътите и възлите, което увеличава сложността на производството. Колкото по-голям е обхватът и колкото по-голямо е натоварването, толкова по-малко рационално е разположението на допълнителните ферми.
Триъгълните ферми се използват само със стръмни покриви. В този случай трябва да се стремите към такава форма на горния колан, така че силите в него в средата на обхвата и при опората да са приблизително равни. За да направите това, е необходимо да имате малък стелаж на опората с височина h0 = 0,2 h, което при стръмни покриви води до увеличаване на височината на фермата и структурно неудобна опорна единица.
Следователно е по-рационално опората да се прехвърли към горния възел на фермата. Решетката в такива ферми обикновено се приема като диагонал, тъй като при триъгълна решетка възходящите скоби биха направили твърде остър ъгъл с горния пояс и биха изисквали големи клинове за тяхното закрепване.
Ферменни ферми
При понякога много стръмни покриви (i \u003d 1: 1) се използват сложни покриви на фермитриъгълни ферми, понякога с повдигната долна хорда. Този тип ферми ви позволява да имате малък панел по протежение на горния пояс, който съответства на покривния материал. Такива ферми, разделени на три транспортни елемента, лесно се транспортират до мястото на инсталиране.
Разстоянието между фермите (разстояние между фермите) се установява при решаване на строителната схема като цяло, като се вземе предвид унификацията на строителни конструкции и части от конструкции, което позволява да се извърши типизиране и стандартизация на отделни части.
В резултат на проведените изследвания за определяне на оптималната стъпка на фермата в проектантската практика най-широко се използва унифицираната стъпка, равна на 6 m.
"Проектиране на стоманени конструкции", К. К. Муханов