Сегментные фермы на гвоздях

Сегментные фермы имеют круговое очертание и рассчитаны на кровлю с часто расположенными прогонами. Разбивка поясов ферм на панели производится обычно таким образом, чтобы все средние панели верхнего пояса имели одинаковую длину горизонтальных проекций, а крайние панели — 0,65 от этой длины (рис. 1). Крайние панели верхнего неразрезного криволинейного пояса делают короче потому, что усилия в них больше усилий в смежных панелях. Длина панелей верхнего пояса колеблется в пределах 1,2 - 2,5 м. Угол наклона раскосов решетки меняется от 30 до 60°. Типы сечений поясов и решетки, применяемые в сегментных фермах на гвоздях, показаны на рис. 2.

Рис. 1. Конструктивные решения узлов сегментной фермы

Каждая ветвь верхнего пояса состоит из 4 - 5 брусков толщиной 5 - 6 см, изогнутых по дуге круга. Во избежание появления больших начальных напряжений от изгиба отношение радиуса кривизны пояса к толщине h изгибаемого бруска должно быть не менее 200.
Стыки брусков каждой ветви плотно приторцовываются и располагаются друг от друга на расстояниях не менее 50 см расстояние от стыка до узла не менее 1/5 длины панели.

В панелях верхнего пояса между ветвями ставятся прокладки из цельных досок. Прокладки прибиваются гвоздями к трем и более брускам каждой ветви. Ширина прокладки берется с таким расчетам, чтобы все бруски пояса были прибиты к прокладке горизонтальными гвоздями. Не должно быть стыкования прокладок в панели. Бруски пояса скрепляются между собой вертикальными гвоздями.

Количество и толщина досок для нижнего пояса определяется типом сечения верхнего пояса.

Если верхний пояс состоит из двух ветвей, то нижний пояс состоит из двух досок. При трехветвевом решении верхнего пояса нижний пояс состоит из трех-четырех досок. (рис. 2). Стыки нижнего пояса должны быть перекрыты накладками и прокладками на нагелях из круглой стали диаметром 12 - 19 мм.

Рис. 2. Типы сечений поясов и решетки сегментных ферм

В тех случаях, когда жесткость сжатых элементов одиночной решетки, выполняемых из цельных досок, оказывается недостаточной при работе их на продольный изгиб, они удлиняются накладками на гвоздях (рис. 1 и 2). Накладки доходят до поясов и в передаче нормальных усилий не участвуют, увеличивая только расчетный момент инерции поперечного сечения решетки. В сечениях решетки из двух широко расставленных ветвей (рис. 2) рекомендуются сплошные прокладки в виде досок на ребро.

Недостатком сегментных ферм на гвоздях является значительная трудоемкость их изготовления, связанная с необходимостью сплачивания брусков и досок многослойного верхнего пакета и крепления решетки к поясам с помощью большого количества гвоздей. Для нижних поясов сегментных ферм необходимы высококачественные доски первой категории.

В связи с этим сегментные фермы в настоящее время в строительстве применяются редко. Они встречаются в построенных сооружениях.

Сегментные гвоздевые фермы не утратили своего значения в трехшарнирных арках, образуемых двумя сегментными фермами, в которых основные растягивающие усилия воспринимаются стальной затяжкой.