Принципы расчета и конструирования ферм

Основные особенности конструирования деревянных ферм

· Нижний пояс, нисходящие раскосы, растянутые стойки в деревянных фермах часто выполняют металлическими из круглой или профильной стали, несмотря на то, что это решение снижает огнестойкость конструкции. Фермы в этом случае называют металлодеревянными.

· Верхний пояс деревянных ферм в большинстве случаев испытывает внецентренное сжатие в силу приложения распределенной по поясу нагрузки (плиты, настил, обрешетка)

· Создание искусственного строительного подъема ферм необходимо особенно для ферм с податливыми узловыми соединениями

· Создание искусственного эксцентриситета в верхнем поясе ферм позволяет уменьшить изгибающие моменты от действия распределенной нагрузки. Однако величина эксцентриситета должна ограничиваться вследствие возникновения в приопорной части неучитываемых обычным расчетом напряжений s _{t 90} и t

· Поворот опорной плоскости в опорном узле предусматривается при наличии в опорной панели распределенной нагрузки. Опорная плоскость должна быть перпендикулярна равнодействующей силе от силы N в опорной панели и силы V - реакции от действия местной нагрузки

· Внецентренное прикрепление нижнего пояса в некоторых случаях приводит к необходимости расчета нижнего пояса на внецентренное растяжение

· Выбор решетки (раскосы и стойки) фермы определяется комплексом факторов: возможностью использования металлических элементов, длиной раскосов, решением узлов и т.д.

Особенности расчета ферм

· осевые усилия определяют в большинстве случаев в предположении наличия шарниров в узлах, в том числе и в фермах с неразрезным верхним поясом. В фермах на МЗП шарниры являются примыкающими к поясам; в фермах на влеенных стержнях - узлы принимаются жесткими или имеющими ограниченную податливость.

· изгибающие моменты определяют от распределенной по верхнему поясу нагрузки, рассматривая его как балку, разрезную или неразрезную

· определение прогибов фермы производится с учетом податливости в узлах:

f = S _n N₁ N_p L_n / (EA_{n прив}),

где приведенное значение площади сечения стержня

A_{n прив} = A_n / (1 + EA_n (S d _сдв) / NL),

S d _сдв - сумма узловых деформаций для данного стержня, принимаемая пропорционально действующему усилию. Например: S d _сдв = 2 мм (N₁ / N_расч + N₂ / N_расч). (?)

Современная строительная механика позволяет выполнять определение напряженного состояния фермы и ее деформаций с учетом внеузловой нагрузки, деформированной расчетной схемы и податливости в узлах, но это задача - для отдельных наиболее ответственных объектов, и ее решение требует уточнения сведений по величинам податливостей в узлах различного типа.