Фермы на МЗП. Виды ферм, применение, конструкции узлов

В современном, главным образом, в сельском строи­тельстве находят применение дощатые фермы различно­го очертания (треугольные, многоугольные, односкатные и т. д.) и рамы с соединениями на металлических зубча­тых пластинах (МЗП).

Пояса и решетки как ферм, так и рам изготовляют из досок (древесина сосны или ели 1-го и 2-го сортов по ГОСТ 24454—80Е) длиной от 2—6,5 м и шириной от 100—200 мм. Пролеты ферм составляют до 18 м.

Узловые соединения ферм осуществляют на пластин­ках с выштампованными зубьями, которые при завод­ском изготовлении ферм впрессовывают с двух сторон узла одновременно во все сходящиеся в нем деревянные элементы одинаковой толщины (рис. VII.17).

В зависимости от сечения деревянных элементов и от пролета конструкций применяют пластины соответству­ющих типоразмеров. Сборку дощатых конструкций про­изводят на автоматизированных стендах. Дощатые фер­мы и рамы (рис. VII. 18) с металлическими зубчатыми пластинками устанавливают в покрытиях с малым шагом (до 1 м). Монтаж ферм рекомендуется осуществлять блочным способом.

К достоинствам дощатых ферм и рам с металличес­кими зубчатыми пластинками следует отнести: малую массу, низкую стоимость, простоту монтажа. Недостаток этих конструкций — малая огнестойкость.

Для узловых соединений дощатых элементов в по­следнее время нашли применение металлические зуб­чатые пластинки (МЗП). Наибольшее распространение в зарубежной практике строительства получили МЗП системы «Ганг-Нейл» (рис. IV.31).

МЗП представляет собой стальные пластинки толщи­ной 1—2 мм, на одной стороне которых после штампов­ки на специальных прессах получаются зубья различной формы и длины. МЗП ставят попарно по обе стороны соединяемых элементов таким образом, чтобы ряды МЗП располагались в направлении волокон присоеди­няемого деревянного элемента, в котором действуют на­ибольшие усилия.

В нашей стране применяют соединения на металли­ческих зубчатых пластинках типа МЗП-1,2 и МЗП-2 (рис. IV.31,6). В ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко раз­работаны «Рекомендации по проектированию и изготов­лению дощатых конструкций с соединениями на метал­лических зубчатых пластинках», согласно которым такие конструкции следует применять в зданиях V степе­ни огнестойкости без подвесного подъемно - транспорт­ного оборудования с температурно-влажностными усло­виями эксплуатации Al, А2, Б1 и Б2.

Изготовление конструкций должно производиться на специализированных предприятиях или в деревообра­батывающих цехах, оснащенных оборудованием для сборки конструкций, запрессовки МЗП и контрольных испытаний конструкций. Ручная запрессовка МЗП не­допустима.

Рис. IV.31. Соединения на металлических зубчатых пластинках (МЗП) а—металлические зубчатые пластинки (МЗП) системы «Ганг-Нейл»; б—узел дощатой фермы на МЗП; в — МЗП-1,2; г.— МЗП-2

Несущую способность деревянных конструкций на МЗП определяют по условиям смятия древесины в гнез­дах и изгиба зубьев пластин, а также по условиям проч­ности пластин при работе на растяжение, сжатие и срез.

 

 

Материалом для изготовления конструкций-служит древесина сосны и ели шириной 100—200 мм, толщиной 40—60 мм. МЗП рекомендуется изготовлять из листовой угле­родистой стали марок 08кп или 10кп толщиной 1,2 и 2 мм. Антикоррозионную защи­ту МЗП выполняют оцинковкой или покрытиями на основе алюминия в соответствии с ре­комендациями по антикоррозионной защите стальных закладных деталей и сварных соединений сборных же­лезобетонных и бетонных конструкций. В табл. IV.6 приведены основные расчетные характеристики соедине­ний на металлических зубчатых пластинках типа МЗП-1,2 и МЗП-2.

Деревянные конструкции на соединениях с МЗП рассчитывают на усилия, возникающие в период эксплу­атации зданий от постоянных и временных нагрузок, а также на усилия, возникающие при транспортировке и монтаже. Сквозные конструкции рассчитывают с учетом неразрезности поясов и в предположении шарнирного крепления к ним элементов решетки.

Несущая способность соединения на МЗПЛ, N _С, кН, по условиям смятия древесины и изгиба зубьев при растя­жении, сдвиге и сжатии, когда элементы воспринимают усилия под углом к волокнам древесины, определяют по формуле

N_C = 2RF_P,

где R — расчетная несущая способность на 1 см² рабочей площади соединения; F_p—расчетная площадь по­верхности МЗП на стыковом элементе, определяемая за вычетом площадей участков пластины в виде полос шириной 10 мм, примы­кающих к линиям сопряжения элементов и участков пластины, ко­торые находятся за пределами зоны рационального расположения МЗП. Последняя ограничивается линиями, параллельными линии стыка, проходящими по обе стороны от нее на расстоянии половины длины линии стыка.

Учет эксцентриситета приложения усилий к МЗП при расчете опорных узлов треугольных ферм осуществля­ется снижением расчетной несущей способности соеди­нения умножением на коэффициент η, определяемый в зависимости от уклона верхнего пояса. Кроме того проверяют саму пластинку на растяжение и срез.

Несущую способность МЗП N_p при растяжении на­ходят по формуле

N_p = 2bR_p,

где b — размер пластины в направлении, перпендикулярном направ­лению усилия, см; R_p— расчетная несущая способность пластины на растяжение, кН/м,.

Несущую способность МЗП Q_cp при срезе определя­ют по формуле

Q_ср =2 l_срR_ср

где l_ср — длина среза сечения пластины без учета ослаблений, см; R_ср — расчетная несущая способность пластины на срез, кН/м.

При совместном действии на пластину усилий среза и растяжения должно выполнятся условие:

При проектировании конструкций на МЗП следует стремиться к унификации типоразмеров МЗП и сечений пиломатериала в одной конструкции. На обеих сторонах узлового соединения должны располагаться МЗП одно­го типоразмера. Площадь соединения на каждом эле­менте (с одной стороны от плоскости соединения) долж­на быть для конструкций пролетом до 12 м не менее 50 см², а для конструкций пролетом до 18 м не менее 75 см². Минимальное расстояние от плоскости соедине­ния элементов должно быть не менее 60 мм. МЗП сле­дует располагать таким образом, чтобы расстояния от боковых кромок деревянных элементов до крайних зубь­ев были не менее 10 мм.