Стержни тяжелых ферм

Стержни тяжелых стальных ферм отличаются от лег­ких более мощными и развитыми сечениями, составленными из нескольких элемен­тов, что обусловлено их большими расчетными длинами и действующими в них значи­тельными усилиями. Сечения таких стержней обычно проектируют двухстенчатыми (рис. 8.12), а узловые сопряжения выполняются с помощью фасонок, расположенных в двух плоскостях. Стержни тяжелых ферм (как раскосы и стойки, так и пояса) имеют разные сечения, но для удобства сопряжения в узлах ширина элементов b должна быть одина­ковой.

Для поясов ферм желательно применять сечения, имеющие две оси симметрии, что облегчает стык в узле двух сечений соседних панелей разной площади и не создает дополнительного момента вследствие несовпадения центров тяжести этих сечений.

Тяжелые фермы, работающие на динамические нагрузки (железнодорожные мо­сты, краны и т.п.), иногда еще проектируют клепаными. Современные тяжелые фер­мы, как правило, проектируют из сварных стержней с монтажными узлами на высоко­прочных болтах.

Применяются следующие типы сечений стержней тяжелых стальных ферм

Н-образные сечения: сварные из двух вертикальных листов (вертикалов), связанных горизонтальным листом (горизонталом) (рис. 8.12 б), и клепаные из четырех неравно-полочных уголков, также связанных горизонтальным листом (рис. 8.12 в). Развитие таких сечений в смежных панелях производится путем прикрепления дополнительных вертикальных листов (рис. 8.12 г). Эти сечения удобно прикреплять к фасонкам, так как они имеют гладкую наружную поверхность и симметричны. В простейшей своем форме они малотрудоемки и в этом отношении существенно превосходят все остальные сече­ния. Если конструкция не защищена от попадания атмосферных осадков, то в горизон­тально расположенных элементах необходимо оставлять отверстия для стока воды диа­метром 50 мм. Н-образные сечения применяют как для поясов, так и для раскосов.

Рис. 8.12. Типы сечений стержней тяжелых ферм:

а, б и з - из прокатных и составных сварных двутавров; в и г - для клепаных ферм; д и и - из прокатных швеллеров; е и ж - из составных сварных швеллеров;

к и л - трубчатые прямо­угольные сварные

Швеллерное сечение состоит из двух швеллеров, поставленных полками внутрь (рис. 8.12 д). При этом используются как прокатные, так и составные швеллеры. Сечения в смежных стержнях изменяют приваркой к швеллерам листов. Стержни швеллерного сечения имеют хорошую устойчивость в обеих плоскостях, поэтому такое сечение целе­сообразно для сжатых элементов, особенно при большой их длине. Недостатком швел­лерного сечения является наличие двух ветвей, которые приходится соединять планка­ми или решетками (аналогично центрально сжатым колоннам).

Коробчатое сечение состоит из двух вертикальных элементов, соединенных горизон­тальным листом сверху (рис. 8.12 е, ж). Оно применяется главным образом для верхних поясов тяжелых мостовых ферм. Жесткость сечения значительно повышается, если сни­зу вертикальные ветви соединить решеткой (см. рис. 8.12 ж)или перфорированным листом.

Одностенчатое двутавровое сечение состоит из сварного или широкополочного про­катного двутавра, поставленного вертикально (рис. 8.12 з). Сжатые пояса двутаврового сечения требуют более частого закрепления из плоскости фермы, так как жесткость двутаврового профиля в плоскости, перпендикулярной стенке, значительно меньше, чем в плоскости стенки.

Трубчатые стержни, применяемые в сварных тяжелых фермах, имеют те же пре­имущества, что и применяемые в легких фермах.

Замкнутое коробчатое сечение (рис. 8.12 и, к, л)обладает повышенной изгибной и крутильной жесткостью, что делает его наиболее рациональным для длинных сжатых элементов тяжелых ферм. Сечение может быть выполнено как из гнутых элементов, так и сварным, составленным из четырех листов.

Расчет ферм