Металлодеревянные фермы с верхним поясом из брусьев
Сжатые и сжато-изогнутые элементы металлодеревянных ферм выполняются из брусьев, растянутые — из стали, обычно профильной.
Металлодеревянные фермы с верхним поясом из брусьев имеют треугольное, пятиугольное или трапециевидное очертание, сильно отличные от кривой давления, благодаря чему усилия в раскосах велики и для их прикрепления к верхнему поясу требуются специальные сварные башмаки и шайбы нагельного типа из уголков.
Фермы этого типа являются сборными конструкциями индустриального изготовления. Металлодеревянные фермы не имеют врубок, примыкание раскосов в узлах производится упором в металлическую деталь узла или на нагельных соединениях, работающих вдоль волокон. Благодаря подобному примыканию усушка раскосов и верхнего пояса не вызывает расстройства узлов и не сказывается отрицательно на полном прогибе ферм, вследствие чего деревянные элементы ферм могут быть выполнены из лесоматериалов повышенной влажности.
Простая форма деревянных элементов ферм и отсутствие врубок делает их весьма технологичными в изготовлении.
Рис.1. Пятиугольная металлодеревянная ферма пролетом 15 м с верхним поясом из брусьев
На рис. 1 представлена пятиугольная ферма пролетом 15 м (Предложена и разработана Г. В. Свенцицким). Верхний пояс фермы выполнен из двух брусьев, причем верхний брус передает на нижний давление через прокладки, расположенные в третях пролета панели.
Это дает возможность, не прибегая к большим поперечным сечениям брусьев, расположить прогоны на близком расстоянии друг от друга и непосредственно по ним уложить щиты под кровлю без устройства вспомогательных стропильных ног. При малых пролетах и нагрузках или при узловом загружении ферм верхний пояс может быть решен из одного бруса. Нижний пояс и вторые от опоры (растянутые) раскосы выполнены из парных уголков.
Особенностью конструкции этой металлодеревянной фермы является устройство узлов верхнего пояса. В узле 3 к боковым стальным пластинкам приварены: горизонтальная планка, на которую опирается верхний пояс, отрезок швеллера, расположенный в стыке, и уголки раскосов. Вертикальная составляющая усилия в раскосах передается через горизонтальную планку, а горизонтальная — через швеллер. Большое усилие опорного сжатого раскоса передается в узле 3 на уголки через приваренную к ним диафрагму из полосового железа, усиленную поперечными уголками.
В менее напряженном узле 5 швеллер заменен полосовой сталью, диафрагма в примыкании раскоса к уголкам отсутствует; растягивающие и сжимающие усилия от раскосов передаются уголкам через болты. В узлах нижнего пояса подкосы крепятся болтами к уголкам, приваренным к фасонкам. Верхний брус верхнего пояса работает на изгиб, нижний — на изгиб со сжатием.
Для того чтобы уменьшить величину момента, изгибающего нижний брус, узлы верхнего пояса решены с эксцентрицитетом, создающим момент обратного знака по отношению к моменту от вертикальной нагрузки.
Металлодеревянной ферме придают строительный подъем путем выгиба поясов на величину fстр≈l/200, соответственно учтенную в длинах элементов решетки по спецификации.