Решітчасті конструкції

Решітчасті конструкції, що працюють на згин, називаються фер­мами. (Ферми складаються з окремих стрижнів, з'єднаних у вузли, і утворюють геометрично незмінну систему.дЯкщо ферма в цілому працює на згин, то в її конструктивних елементах виникають тільки повздовжні зусилля стиску або розтягу. Це дозволяє більш раціонально використовувати матеріал (метал) порівняно з балка­ми. Ферми економічніші за витратами металу, але більш тру­домісткі у виготовленні. Тому їх використовують для перекриття великих прогонів при відносно невеликих навантаженнях.

Ферма складається з трьох основних конструктивних еле­ментів: верхнього та нижнього поясів і решітки. Остання скла­дається із розкосів і стійок. Віддаль між вузлами решітки ферми на­зивається панеллю, а віддаль між її опорами — прогоном.

Ферми класифікуються за такими ознаками:

— призначенням — ферми мостів, покриття (стропильні, підстропильні), транспортні естакади, гідротехнічні затвори, ванта­жопідйомні крани;

— профілем окреслення поясів — ферми з паралельними поясами, полігональні, арочні, трикутні. Окреслення поясів визначається при­значенням ферми та прийнятої конструктивної схеми всієї споруди;

— системою решітки — ферми з трикутною решіткою і трикут­ною з додатковими стійками.

Найчастіше у фермах застосовують просту у виконанні трикутну решітку. Додаткові стійки ставлять тоді, коли в місцях їх розташу­вання прикладаються зосереджені сили або виникає необхідність у зменшенні довжини панелі верхнього стиснутого пояса. В розкосій решітці всі розкоси мають зусилля одного знаку, а всі стійки — про­тилежного. Шпренгельну решітку застосовують у випадку частішого прикладання зосереджених сил до верхнього пояса. Хрестоподібну решітку у фермах використовують при двобічному навантаженні. Решітки ромбічні й напіврозкриті застосовують рідко, в основному в конструкціях з великими поперечними силами.

За видом статистичної схеми ферми бувають нерозрізаними, розрізаними та консольними. Залежно від зусиль в елементах фер­ми їх поділяють на легкі (прогоном до 50 м і найбільшим зусиллям у поясах N_max = 5000 кН) й важкі; за конструктивним рішенням — на звичайні, комбіновані та з поперечним напруженням.

Найчастіше у перерізах елементів ферм використовують спа­рені кутники. Комбінуючі перерізи з рівнобічних і нерівнобічних кутників, з'єднуючи їх малими і великими поличками, можна одер­жати переріз, рівностійкий в обох площинах, який добре працює на повздовжню силу.

При збиранні ферм особливу увагу приділяють правильному центруванню стрижнів у вузлах, що запобігає появі моменту гнуття, не врахованих розрахунками. У випадку складових елементів їх спільна робота забезпечується встановленням прокладок.

Конструкції стропильних ферм з поясами із широкополичкових таврів порівняно з типовими фермами із кутників виготовляти легше при меншій трудомісткості і вартості. Зниження маси ферми досяга­ється в основному за рахунок зменшення розмірів вузлових косинок, а також через відсутність косинок у вузлах кріпленнях стійок до верх­ніх поясів і виключення прокладок до поясів ферм .

У цьому вузлі елементи прикріплені до верхнього пояса ексцен­трично. Таке розцентрування допустиме завдяки малим зусиллям у примикаючих розкосах і недонапруженню потужного верхнього пояса цієї панелі. Трудомісткість при виготовленні ферми із поясами з таврів знижується внаслідок зменшення кількість деталей і скоро­чення довжини зварних швів.

Доцільно, щоб конструкція вузлів стропильних ферм з поясами із таврів і решіткою з парних кутників дозволяла повністю розчле-нити операції спочатку збирання, потім зварювання. Кінці кут­ників, розкосів рекомендується зміщувати для цієї мети вздовж осі розкосу на віддаль щодо парних їм кутників. Останні розташовуються з другого боку косинки так, щоб розробка етика шва, який приварює вузлову косинку до стінки поясного тав­ра, була доступною для зварювання після збирання. При цьому підварювання кореня етика шва з протилежного боку виконують тільки на ділянках, вільних від кутників розкосу.

Плоскі ферми збирають по копіру або в пристроях. Метод копіювання полягає в тому, що за розміткою виготовляють одну напівферму, яка є копіром, і закріплюють її на стелажі. По ній ведуть збирання робочої напівферми, розкладають усі деталі дзеркально і з'єднують їх між собою дуговим зварюван­ням прихватками довжиною 30-40 мм. Потім напівферму знімають з копіру і приєднують деталі, яких невистачає.