10. Виды, особенности расчета и конструирования ж/б ферм

Фермы изгот. 18, 24,30 м. По способу изгот.: Цельные и составн. (из двух полуферм).

Типы ферм:

1)Сегментн. ферма с верхним поясом ломан. очертания

2) Арочн. раскосные

3)Арочн. безраск.

4)Полигональн. с парал-ными поясами

5) полиг. с непар. поясами

Высоту ферм всех типов в середине пролета обычно принимают равной 1/7 – 1/9 пролета. Панели верхнего поя­са ферм, за исключением арочных раскосных, проектируют размером 3 м с тем, чтобы нагрузка от плиты покры­тия передавалась в узлы ферм и не возникал местный изгиб. Нижний растянутый пояс ферм всех типов и рас­тянутые раскосы ферм некоторых типов проектируют предварительно напряженными с натяжением арматуры, как правило, на упоры.

Для ферм всех типов уменьшение размеров сечений-и снижение общей массы достигается применением бетонов высоких классов (В30—В50) и установлением высоких процентов армирования сечений поясов.

Ширину сечения верхнего и нижнего поясов ферм из условий удобства изготовления принимают одинаковой. Ширину сечения поясов при шаге ферм 6 м принимают 200—250 мм, а при шаге ферм 12 м—300—350 мм.

Армирование нижнего растянутого пояса должно вы­полняться с соблюдением расстояний в свету между напрягаемыми стержнями, канатами, спаренной проволо­кой, что обеспечивает удобство укладки и уплотнения бе­тонной смеси. Вся растянутая арматура должна охваты­ваться замкнутыми конструктивными хомутами, устанав­ливаемыми с шагом 500 мм.

Верхний сжатый пояс и решетки армируют ненапря­гаемой арматурой в виде сварных каркасов. Растянутые элементы решетки при значительных усилиях выполняют предварительно напряженными.

В узлах железобетонных ферм для надежной переда­чи усилий от одного элемента к другому создают спе­циальные уширения—вуты, позволяющие лучше размес­тить и заанкерить арматуру решетки (рис. XIII.39). Уз­лы армируют окаймляющими цельногнутыми стержнями диаметром 10—18 мм и вертикальными поперечными стержнями диаметром 6—10 мм с шагом 100 мм, объеди­ненными в сварные каркасы. Арматуру элементов решет­ки заводят в узлы, а растянутые стержни усиливают на конце анкерами в виде коротышей, петель, высаженных головок. Надежность заделки проверяют расчетом.

Опорные узлы ферм армируют дополнительной про­дольной ненапрягаемой арматурой и поперечными стерж­нями, обеспечивающими надежность анкеровки растяну­той арматуры нижнего пояса и прочность опорного узла по наклонному сечению. Кроме того, чтобы предотвра­тить появление продольных трещин при отпуске натяже­ния арматуры, ставят специальные поперечные стержни, приваренные к закладным опорным листам, и сетки.

Расчет ферм выполняют на действие постоянных и временных нагрузок—от покрытия, массы фермы, под­весного транспорта. Нагрузки от массы покрытия счита­ются приложенными к узлам верхнего пояса, а нагрузки от подвесного транспорта—к узлам нижнего пояса. В расчетной схеме раскосной фермы при определении усилий принимают шарнирное соединение элементов поя­сов и решетки в узлах. При опреде­лении изгибающих моментов от внеузловой нагрузки верхний пояс рассматривается как неразрезная балка, опорами которой являются узлы.

Арматуру опорного узла фермы на основании иссле­дований можно рассчитывать по схеме рис. Х1П.41,а.

Площадь сечения про­дольной ненапрягаемой арматуры

N – расчетное усилие приопорной панели.

Расчетное суммарное усилие нормальных к оси по­перечных стержней N_ω на участке l₂ (от грани опоры до внутренней грани опорного узла) разложим на два на­правления: горизонтальное (N_ωctgα) и наклонное; здесь α—угол наклона линии АВ, соединяющей точку А у грани опоры с точкой В в примыкании нижней грани сжа­того раскоса к узлу. Из условия прочности в наклонном сечении по линии отрыва АВ

Определяется усилие

Площадь сечения одного поперечного стержня

N_sp – расчетное усилие в продольной напрягаемой арматуре.

N_s – расчетное усилие в продольной ненапрягаемой арматуре.

Прочность опорного узла на изгиб в наклонном се­чении проверяют по линии АС (соединяющей точку А у грани опоры с точкой С у низа сжатой зоны на внутрен­ней грани узла) по условию, что момент внешних сил не должен превышать момента внутренних усилий:

Высота сжатой зоны в наклонном сечении

Арматуру промежуточного узла рассчитывают по схе­ме рис. ХШ.41,6. Из условия прочно­сти по линии отрыва АВС

Площадь сечения одного поперечного стержня:

Окаймляющую арматуру промежуточного узла рас­считывают по условному усилию