2.2.4.4. Панели ферм.

Одновременно с выбором системы решетки устанавливаются размеры панелей.

Размер панелей по верхним поясам стропильных ферм определяется системой кровельного покрытия: расстоянием между прогонами 1,5-4 м или шириной панелей и плит 1,5-3 м.

При беспрогонном покрытии панель часто принимается равной 3-4 м. При ширине плит 1,5 м целесообразно уменьшить с помощью шпренгельной решетки панель до 1,5 м; можно также, сохранив панель в 3 м, иметь верхний пояс, работающий на местный изгиб. Это решение менее экономично по расходу стали, но проще и применимо при легких кровлях (профнастил с легким утеплителем).

Панель нижнего пояса составляет обычно 6 м, но при наличии подвесного потолка или подвесного транспорта может быть уменьшена за счет подвесок или шпренгельной решетки.

2.2.4.5. Устойчивость ферм. Связи.

Обеспечение устойчивости плоских стропильных ферм производится с помощью связей. Чаще всего из двух плоских ферм с помощью связей образуется пространственный устойчивый брус. Для обеспечения устойчивости такого бруса необходимо, чтобы все грани его были геометрически неизменяемы в своей плоскости. Грани бруса образуются двумя вертикальными стропильными фермами, двумя горизонтальными связевыми фермами в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм и как минимум две связевых фермы по торцам бруса (блока). При большом пролете стропильных ферм количество вертикальных связевых ферм больше.

При большом шаге (12 и более м) стропильных ферм и кровле по прогонам, устройство связевых ферм затруднительно. В этом случае раскрепление верхних поясов ферм из плоскости осуществляется более частой (обычно через 6 м) постановкой вертикальных связевых ферм, а горизонтальные связи по верхним поясам не ставятся.

В качестве жестких блоков рационально использовать пространственные (например, трехгранные) фермы.

Такие жесткие блоки обычно устраиваются по торцам здания и при большой длине здания (60 и более м) - ставятся один или два промежуточных блока. Промежуточные стропильные фермы (между жесткими блоками) прикрепляются к этим жестким блокам с помощью распорок (в плоскости сжатых поясов) и растяжек (в плоскости растянутых поясов).

В качестве распорок могут иногда использоваться прогоны кровли, если жесткость их достаточна и они крепятся в узлах связевых ферм.

Рис. 17.6. Плоская и пространственные фермы: а – плоская ферма; б - пространственный устойчивый брус образован с помощью связей из двух плоских ферм; в – трехгранный пространственный устойчивый брус.

Рис. 17.7. Схема работы связей, обеспечивающих устойчивость стропильных ферм.

2.2.4.6. Унификация, типизация и стандартизация на основе модулирования размеров ферм.

Для снижения трудоемкости проектирования, изготовления и монтажа металлических конструкций ферм требуется унификация и типизация их конструктивной формы и на их основе стандартизировать конструктивные детали ферм и перейти на массовое их изготовление с помощью специализированных высокопроизводительных станков и приспособлений.

В основу унификации ферм кладется модулирование конструктивно-компоновочных размеров, причем для сокращения числа типоразмеров используются укрупненные модули (1,5; 3; 6 м). Унификация геометрических размеров ферм приводит к стандартизации, как самих ферм, так и примыкающих к ним элементов (прогонов, связей, колонн и т.п.). Унификация ферм должна проводиться по видам сооружений. В настоящее время унифицированы геометрические схемы стропильных ферм производственных зданий, мостов, радиомачт, радиобашен, опор линий электропередач.

Рис. 17.8. Унифицированные схемы стропильных ферм: а – пояса из тавров, решетка из парных уголков; б – пояса и решетка из гнутосварных замкнутых профилей (типа «Молодечно»).

Так, в основу унификации стропильных ферм с рулонной кровлей положены: модуль пролета 6 м, панели 3 м, уклон кровли i = 1,5%, высота ферм на опоре 3150 мм по наружным граням поясов. Треугольная решетка с возможностью введения шпренгеля при кровельных плитах шириной 1,5 м. Типизированные на основе унификации геометрических размеров стропильные фермы разных пролетов и мощностей могут быть собраны и сварены полуфермами в едином стационарном кондукторе-позиционере, что значительно снижает трудоемкость изготовления ферм и обеспечивает их взаимозаменяемость.

В типовых стропильных фермах для пролётов 18…36 м высота на опоре принята для трапециевидных 2200 мм, для ферм с параллельными поясами 3150 мм. Эта высота меньше оптимальной, но более удобная при транспортировании.