Кантовка ферм
Кантовка ферм, т. е. поворот их из горизонтального (сборочного) положения в вертикальное (подъемное) производится, как правило, поворотом фермы на 90° вокруг нижнего пояса. Для быстроты и безопасности монтажа кантовка и подъем ферм должны выполняться одними и теми же подъемными механизмами без перестроповки фермы в вертикальном положении.
При кантовке в верхнем поясе фермы возникают значительные изгибающие моменты из плоскости фермы. На эти изгибающие моменты необходима проверка как самого пояса, так и крепления сжатых стыков жесткими накладками. Нижний пояс при кантовке лежит на подкладках, на которых перед монтажом раскладываются и в порядке укрупнительной сборки сопрягаются между собой отдельные элементы или блоки фермы.
Верхний пояс фермы при кантовке загружен собственным весом и весом примыкающей к нему половины решетки. Для деревянных ферм это составляет 0,5—0,6 Gф; для металлодеревянных 0,7—0,8Gф, где Gф — полный вес фермы. Соответственно погонная нагрузка определяется делением Gвп на длину верхнего пояса.
При кантовке фермы треугольного очертания верхний пояс ее, поднимаемый за коньковый узел, остается опертым в опорных узлах. При расчете верхнего пояса момент его защемления в коньковом узле обычно (в запас прочности) принимается равным нулю.
Рис. 1. К расчету стыка при кантовке треугольной фермы
На рис. 1 показана эпюра моментов в верхнем поясе для случаев, когда в середине фермы есть сжимы и когда их нет. Сначала расчет производится для следующих условий: кантовка выполняется захватом крюка непосредственно за конек; в этом случае проверяется сопротивление изгибу самого пояса за пределами стыковых накладок. Если прочность пояса недостаточна для воспринятня изгибающего момента, возникающего при кантовке, то следует его уменьшить введением жестких монтажных сжимов. По моменту Мст (рис. 1) подбирается сечение двух накладок и сечение болтов.
Принимая, что каждая из жестких накладок воспринимает 0,5Мст, имеем для верхней накладки (рис. 1)
Мвн = Мст /2 = A (b + а) - N'a;
для нижней накладки
Мн.н = Мст /2 = N' (а + b) + N"b;
А = N' + N";
отсюда
N' = N"= Мст /2(2b+a)
По растягивающим усилиям N' и N" в болтах подбирается их сечение и размеры шайб.
При кантовке ферм прямоугольного или близкого к нему пятиугольного очертания, в которых верхний пояс не доводится до опорного узла, расчет производится в соответствии с рис. 2. Если ферму кантовать путем захвата за коньковый узел, то в верхнем поясе, работающем на изгиб из плоскости как двухконсольная балка, в месте захвата возникает значительный изгибающий момент, который обычно не может быть воспринят коньковым узлом самой конструкции.
Рис. 2. К расчету верхнего пояса пятиугольной фермы при ее кантовке
(а — расчетная схема работы верхнего пояса при кантовке; б—эпюра моментов: 1 — в сжимах; 2— в верхнем поясе)
При введении жестких монтажных сжимов на треугольной подвеске изгибающие моменты в верхнем поясе могут быть значительно уменьшены.
Для того чтобы при последующем подъеме фермы с помощью той же подвески и сжимов не увеличивать чрезмерно превышения подвески над коньком фермы (что связано с увеличением длины стрелы подъемного крана), рекомендуется подхватывать жесткие сжимы (распорку) не в концах, а на некотором расстоянии от них, заставляя сжимы работать не только на сжатие, но и на изгиб. Для полноценного участия в работе на изгиб сжимы, состоящие из двух брусьев, должны плотно обхватывать и защемлять не только верхний пояс фермы, но и средней частью своей длины деревянную решетку.
При кантовке ферм сегментного или многоугольного очертания верхний пояс работает на воспринятие изгибающих и крутящих моментов (рис. 3, а).
Рис. 3. К расчету верхнего пояса сегментной клееной фермы при ее кантовке и подъеме
(а - эпюра моментов при кантовке фермы; б - схема работы болтов при кручении верхнего пояса относительно оси х-х при кантовке фермы,
в-эпюра моментов при подъеме фермы; г - приспособления для подъема фермы; д - расчетная схема работы стыка при подъеме фермы.
Выкружаленный брус состоят из двух половинок, каждая из которых крепится к сжимам гвоздями)
Кантовку этих ферм производят с применением жестких монтажных сжимов, необходимых также для их подъема (рис. 3, г), что уменьшает величины моментов, воспринимаемых верхним поясом. Так как фермы имеют пологое очертание (f/l=1/6÷1/7) то напряжения от крутящих моментов невелики и ими в расчете можно пренебречь, рассчитывая верхний пояс только на изгиб.