Сопоставление балочных ферм различных типов - Стальные строительные конструкции
Перед проектировщиком может встать задача выбора фермы наиболее рациональной конструкции. Под наиболее рациональной понимается такая конструкция, при которой усилия в стержнях фермы оказываются минимальными, что позволяет уменьшить расход материала, а значит, и ее собственный вес. Кроме того, необходимо принимать во внимание вопросы, связанные с технологией изготовления, транспортировки и монтажа конструкций ферм.
Рис. 32
Рассмотрим четыре фермы, перекрывающие один и тот же пролет (-30м), имеющие одинаковую высоту в середине пролета (-5м), характеризующиеся одним и тем же числом панелей - и находящиеся под действием одной и той же нагрузки - ко всем узлам верхнего пояса приложены направленные вертикально вниз силы величиной 10КН, а ко всем узлам нижнего пояса - 30КН.
Первая ферма - с параллельными поясами и нисходящими раскосами (рис. 24), вторая - с параллельными поясами и треугольной решеткой с дополнительными вертикальными стойками (рис. 25), третья - с параболическим очертанием верхнего пояса и нисходящими раскосами (рис. 2), четвертая - треугольная стропильная ферма с нисходящими раскосами (рис. 2). На рисунках приводятся значения усилий (КН) в стержнях ферм, полученные в результате их статического расчета.
Рис. 33
Рис. 34
Рис. 35
Как и следовало ожидать, стержни верхнего пояса во всех четырех случаях оказались сжатыми, а нижнего - растянутыми.
В балочных фермах с параллельными поясами в стержнях верхнего и нижнего поясов усилия увеличиваются от опор к центру пролета. Поэтому если стержни верхнего и нижнего поясов выполняются постоянного по длине пролета сечения, то материал стержней поясов вблизи опор используется нерационально. Изготовление же стержней поясов фермы переменного по длине фермы сечения обычно является нерациональным из технологических соображений. Поэтому фермы с параллельными поясами не используют при очень больших пролетах и нагрузках, когда задача экономии материала и облегчения конструкции фермы приобретает особую важность.
Нисходящие раскосы в фермах с параллельными поясами работают на растяжение, восходящие - на сжатие, причем замена раскоса с нисходящего на восходящий приводит к изменению знака усилия в нем, но абсолютная величина усилия остается постоянной.
Балочные фермы с параболическим очертанием верхнего пояса лишены основного недостатка ферм с параллельными поясами. Усилия в стержнях нижнего пояса постоянны по длине пролета, а верхнего пояса - меняются незначительно. Раскосы в такой ферме вообще практически не работают. То есть ферма этого типа представляется наиболее выгодной с точки зрения напряженного состояния. В то же время технология такой фермы несколько сложнее. Поэтому фермы с параболическим или близким к нему, трапецеидальным, очертанием верхнего пояса используют для перекрытия весьма больших пролетов и при действии достаточно высокой нагрузки.
В треугольной ферме величины усилий в стержнях заметно выше, чем в фермах других типов. Усилия в верхнем и нижнем поясах распределены крайне неравномерно по длине пролета, увеличиваясь от середины пролета к опорам. Таким образом, треугольные фермы являются наименее выгодными по сравнению с фермами других типов. Имеет смысл использовать там, где применение ферм других типов нерационально по конструктивным соображениям, например в качестве стропильных ферм в двускатных зданиях небольшой ширины.
Похожие статьи
-
Статическая нагрузка ферм - Стальные строительные конструкции
Фермы часто используются для перекрытия пролетов, т. е. имеют такое же назначение, что и балки сплошного сечения. Известно, что при изгибе балки...
-
Фермы и стержневые конструкции, Основные понятия и определения - Стальные строительные конструкции
Основные понятия и определения Ферма - такая стержневая система, которая сохраняет геометрическую неизменяемость, если во всех местах соединения ее...
-
Статический расчет фермы - Стальные строительные конструкции
Статический расчет фермы заключается в определении реакций в ее опорах и нахождении усилий в ее стержнях. Для статически определимых ферм, достаточно...
-
Геометрическая неизменяемость ферм - Стальные строительные конструкции
Для обеспечения геометрической неизменяемости необходимо, во-первых, чтобы связей, наложенных на перемещение узлов фермы было достаточно, во-вторых,...
-
Усилия в элементах фермы определяем методом вырезания узлов. Верхний пояс Верхний пояс рассчитываем как сжато-изгибаемый стержень, находящийся под...
-
Марки стали для строительных конструкций Выбор стали производиться по нормам созданных на основе конструктивного проектирования по вариантам и...
-
Фермы относятся к сквозным конструкциям. Основным достоинством их является рациональное распределение материала, благодаря чему расходуется меньше...
-
Расчет верхнего пояса по наибольшему усилию в панели (4-е) - N=1492кН. Принимаем сечение верхнего пояса 30x26 см , арматура класса A400 (R Sc =365МПа )....
-
В современном строительстве применяется огромное количество различных материалов, каждое из которых имеет свои достоинства и недостатки. Сталь - один из...
-
Расчет узлов фермы - Разработка схемы стального каркаса рамы
В целях унификации принимаем следующие типоразмеры профилей: 1. Верхний пояс - тавр 25ШТ3; 2. Нижний пояс - тавр 25ШТ3; 3. Раскосы: Опорный - парный...
-
В систему связей каркаса входят горизонтальные связи в плоскости верхних и нижних поясов ригеля, вертикальные - между фермами и по колоннам. Связи в...
-
Стальные строительные конструкции - Стальные строительные конструкции
Стальные колонны Стальные колонны состоят из трех основных частей: стержня, который является основным несущим элементом; оголовка, служащего опорой для...
-
Определение общих размеров фермы - расчетный пролет фермы: L=33м расчетная высота фермы: радиус очертания верхнего пояса фермы: центральный угол фермы:...
-
Компоновка однопролетной стальной поперечной рамы - Проектирование подкрановых конструкций
Исходными данными для компоновки поперечной рамы являются L - пролет, м; ? - шаг поперечных рам, м; Н 1 - отметка головки рельса (расстояние от...
-
Расчет элементов фермы - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент будет возникать в стержне 1. М0=...
-
ДК. Предельным состоянием называется такое состояние конструкций, за пределами которой дальнейшая эксплуатация ее не возможна. Два вида предельных...
-
Определение усилий в элементах фермы - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
Усилия в элементах фермы определяем графическим способом - путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны. Строится три диаграммы: 1) от постоянной...
-
Определение нагрузок на ферму Требуется рассчитать преднапряженную ферму пролетом 23,4 м при шаге ферм 12 м. Геометрическая схема приведена на рис.18....
-
Конструкции из древесины И индустриальные строительные детали изготовляют на специальных строительных заводах. Комплекты деревянных изделий и деталей Для...
-
1) На прочность: Элемент Н-1(нижний пояс): Элемент Н-2 (нижний пояс): Элемент Р-3 (раскос): Элемент Р-6 (раскос): 2) На устойчивость: Элемент Н-1 (нижний...
-
Определение усилий в стержнях Усилия в стержнях ригеля определяем от постоянной и снеговой нагрузок: , , А также от опорных моментов, возникающих в раме...
-
Сталь ГОСТ или ТУ Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С II4(-30>tі-40) II5 и др.(tі-30) I2, II2 и II3 (-40>t...
-
Фундамент -- строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их...
-
Нагрузки приходящиеся на 1 м2 плана здания. Собственный вес фермы определяется при kСв = 5 (по прилож к СНиП 2-25-80,прилож 2) по формуле: KСв = 5 -...
-
Расчет несущего настила балочной клетки I. Исходные данные: 1. Нормативная равномерно распределенная временная нагрузка: pN = 22 кН/м2 = 0,0022 кН/см2;...
-
Для расчета принимаем следующие данные: Длина здания, м - 62,5 Ширина здания, м -16,5 Количество главных пролетов - 3 Количество второстепенных пролетов...
-
Строительные конструкции и материалы - Ландшафтный дизайн
Сегодня уже существует множество вариантов беседок, которые можно изготовить из самых разнообразных, порою экзотических, материалов: бамбук или лоза,...
-
Выбор оснастки - Монтаж строительных конструкций стреловыми самоходными кранами
Кроме грузоподъемных кранов, для осуществления монтажных процессов необходимы дополнительная технологическая оснастка, приспособления и оборудование,...
-
Устройство полов - Строительные конструкции
Во время проведения работ по устройству пола необходимо особое внимание уделить вопросу его теплоизоляции. Т. к., если ее провести не надлежащим образом,...
-
Шарнирное опирание или защемление - Стальные строительные конструкции
Важным вопросом является конструктивное решение баз колонн, обеспечивающих шарнирное опирание или защемление. База на рис. соответствует шарнирному...
-
Расчет узловых соединений - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Опорный узел . Расчетные усилия в узловых элементах: N1 = 178,2 кН, N8 = 169 кН, R1 = 81,7 кН, - опорная реакция от расчетной нагрузки. Верхний пояс...
-
Расчет стропильной фермы, Сбор нагрузок на ферму - Одноэтажное промышленное здание
Сбор нагрузок на ферму Постоянная нагрузка на любой узел фермы равна: Где qкр = 4,05 кН/м2- расчетная поверхностная нагрузка от покрытия; Bф = 12 м - шаг...
-
Спроектировать и рассчитать ферму пролетом L= 12 м для покрытия производственного отапливаемого здания и стоику h = 3.5 м. Шаг расстановки ферм a=4 м....
-
Подкрановые балки, Стропильные конструкции - Здания и сооружения
В данном проекте стальные подкрановые балки служат для крепления к ним кранового рельса, по которому вдоль пролета движется мостовой кран. Опираются...
-
Стропильные фермы, Светоаэрационный фонарь - Разработка генплана
Железобетонные стропильные фермы скатных покрытий применяются в плоских покрытиях одноэтажных промышленных зданий, оборудованных мостовыми кранами, с...
-
Изменение сечения главной балки по длине производят из экономических соображений, связанных с тем, что значения моментов, по которым производят расчет...
-
Усилия в элементах фермы определяем по расчетной программе "Лира". Строятся три диаграммы: 1) от постоянной нагрузки; 2) от 1-го варианта снеговой...
-
Опорный узел Опорный узел выполняют из листовой стали марки ВСтЗкп 2-1 по ТУ 14-1-3023-80. Упорная плита Плиту с ребрами жесткости, в которую упирается...
-
Конструктивный расчет фермы, Расчет элементов верхнего пояса - Одноэтажное деревянное здание
Расчет элементов верхнего пояса Для неразрезной схемы фермы в случае разбивки ее на панели таким образом, что проекция первой панели меньше второй,...
-
Расчет верхнего пояса по наибольшему усилию в панели (14) - N = 1700 кН. Принимаем сечение верхнего пояса 3036 см., арматура класса А400 (Rsс = 355 МПа)....
Сопоставление балочных ферм различных типов - Стальные строительные конструкции