2.2.4.2. Генеральные размеры ферм.

Генеральные размеры, система решеток и размер панели ферм.

Эти три вопроса решаются комплексно, т.к. зависят один от другого.

К генеральным размерам ферм относятся пролет и высота ферм.

Пролет (длина) ферм в большинстве случаев определяется эксплуатационными и архитектурными требованиями, общекомпоновочным решением сооружения, и не могут быть рекомендованы по усмотрению конструктора. Пролет определяется в зависимости от конструкции узлов сопряжения с опорными конструкциями, по конструктивным соображениям. В случаях, когда пролет конструкции не диктуется технологическими требованиями, он должен назначаться на основе экономических соображений с тем, чтобы суммарная стоимость ферм и опор была наименьшей.

Высота ферм определяется в зависимости от очертания ферм, технологических и конструктивных требований, экономических требований, системы решеток и размера панели.

Так для треугольных ферм решающими являются пролет и уклон кровли, которые зависят от материала кровли. Обычно треугольные фермы проектируют под кровли, требующие значительных уклонов (25-45^о), что дает высоту ферм h = (1/4 - 1/2)l , где l-пролет фермы, что значительно выше требуемой из условия наименьшей массы фермы, поэтому по расходу стали треугольные фермы неэкономичны. Кроме того, треугольные фермы имеют еще целый ряд конструктивных недостатков и поэтому применяются только в вынужденных случаях.

Высота других типов ферм определяется исходя из экономических требований и из условия жесткости. При этом используется такая же методика как при определении оптимальной и минимальной высоты сплошных балок.

Оптимальная высота ферм зависит от системы решеток: при раскосной решетке она примерно на 40% меньше, чем при треугольной решетке, и на 20% меньше оптимальной высоты ферм с треугольной решеткой и с дополнительными стойками; от числа панелей (оптимальная высота фермы уменьшается при егo увеличении). _________

Так для ферм с треугольной решеткой h_опт = (l/n)  (0.7n + 1), для ферм с треугольной решеткой и дополнительными стойками

__________ h_опт=(l/n) 0,7n+1)2 __________

и для ферм с раскосной решеткой h_опт = (l/n) (0,7n + 1)3 , здесь n - число панелей.

По этим формулам высота получается равной (1/4-1/5)l. Обычно высота ферм принимается несколько меньшей (особенно для легких ферм) исходя из требований транспортировки (не более 3,85м), монтажа, унификации, целесообразностью уменьшения объема здания и другими соображениями.

Минимальная высота ферм из условия жесткости определяется из

формулы Мора для прогибов f = N_{i * *}l_i / (E_{i *} A_i), где N_i - усилие в стержне фермы от заданной нагрузки; - усилие в том же стержне от единичной нагрузки; A_і - площадь сечения стержня и l_і - его длина.

Так для ферм с параллельными поясами

H_min = (6,5l/24) [l/f] (^н /E) [1+2(h/l)],

где [l/f] - предельное отношение пролета к прогибу фермы; ^н - напряжения от нормативных нагрузок; [1+2(h/l)] - выражает влияние решетки.

Обычно, минимальная высота значительно меньше оптимальной и не имеет решающего значения. Только для ферм, работающих на подвижные нагрузки, где требования жесткости весьма высоки, они определяют высоту ферм.