Стыки стержней ферм из уголков, тавров и труб

Фермы из труб, тавров и уголков

Конструкция фермы при одинаковых исходных данных в разных случаях может отличаться.

В большинстве случаев проектировщики используют фермы с параллельным поясами, которые имеют небольшой уклон верхнего пояса. Этот уклон в 1–1,5 процента необходим для обеспечения стока воды. В целом прямоугольная форма фермы соответствует современным представлениям о том, что кровля должна быть плоской, а иногда и эксплуатируемой. Ферма с параллельными поясами также выгодно отличается тем, что наименее трудоемка в изготовлении, ведь в ней используются унифицированные элементы. При выборе количества отправочных элементов руководствуются принципами удобства транспортировки, так ферма пролетом в 18 метров может быть доставлена целиком, фермы длиной 24–30 метров перевозят двумя отправочными элементами. А если пролет более 36 метров, то делят ферму на три отправочных элемента.

Фермы составляют из прокатных профилей, что ускоряет сроки их производства. Такими профилями являются:

• уголки. Одиночные уголки чаще всего применяют в фермах с параллельными поясами. Как правило используют равнополочные уголки. Согласно практике, одиночные уголки наиболее целесообразны в фермах, расположенных с шагом в 4 метра, в этом случае настил опирается на пояс фермы, что позволяет обеспечить горизонтальную жесткость без дополнительных связей. В отличие от обычного шага в 6 метров, уменьшение позволяет выбрать меньшее сечение, весь металл располагается в стропильных фермах и прогоны уже не нужны;
• тавры. Тавровые профили позволяют значительной упростить саму конструкцию фермы, при этом система обладает повышенной изгибной жесткостью, на них может опираться настил и передавить дополнительной значительные нагрузки. Тавровое сечение позволяет использовать возможность внецентренного крепления раскосов;
• трубы. Фермы из труб дают значительное сокращение массы при прежних классах прочности стали. Рациональность и целесообразность использования в этом случае сталкивается лишь с высокой ценой этого профиля, который несмотря на низкую металлоемкость имеют более высокую цену, чем уголки. Трубы применяются не только в фермах, но и в мачтах и башнях. Трубы в фермах могут быть электросварными или горячекатаными. Наиболее распространенными являются диаметры от 140 до 180 мм. Минимальная толщина трубного профиля составляет не менее 3 мм.

Рисунок 1. Примеры узлов для фермы из труб. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Стыки стержней ферм из уголков, тавров и труб

Рассмотрим какие особенности имеют стыковые соединения в разных типах профилей:

• стержни из уголков стыкуют с помощью угловых швов, высокопрочных болтов или заклепок. Сварное соединение моет быть выполнено с помощью фасонки. Болтовой вариант соединения применяется в тех случаях, когда нет возможности собрать ферму на заводе и ее транспортируют в виде набора стержней, которые будут собраны уже на площадке. Такая ситуация может возникнуть в труднодоступных местностях при возведении крупных объектов;
• стержни из труб также могут иметь различные варианты стыковки, в частности сплющенный конец трубы может быть приварен в фасонке (наиболее герметичный и прочный узел), узел может быть выполнен с помощью косынок, с помощью фигурной обрезки концы, обжатием стержней с вырубкой. Если ферма пространственная, а не плоская, то в узле соединения нескольких стрежней, расположенных в разных плоскостях используют вставку в форме шара. При стыковке также применяют муфты, ниппели и прокладки. С точки зрения экономии металла самыми эффективными являются безфасоночные соединения (решетка наклонена к поясу под углом не менее тридцати градусов, диаметры решетки и поясов находятся в соотношении не менее одного к трем).

Стоит отметить, что форма сечения определяет не только то, как элемент сопротивляется нагрузке, но и то, как будет выполняться узел. Трубы круглого сечения обладают большим радиусом инерции, высокой жесткостью, но они сложнее в монтаже. Трубы квадратного сечения проще стыковать, поскольку резы будут прямыми, а не фигурными.