Файл: Прогрессивные стальные конструкции [сборник]..pdf

При сравнении вариантов в качестве эталона прини­ малась разрезная ферма с параллельными поясами и треугольно!! решеткой с дополнительными стойками (число типоразмеров 7-(-8 ).

Применение предварительно напряженных при помо­ щи осадки опоры двухпролетных ферм с параллельными поясами взамен эталона (соответственно: пояса—из ста­ ли Ст. 3 и низколегированной стали, решетка из Ст. 3, профиль — уголки) дает экономию стали, приведенную в та'бл. 10. Как видно из таблицы, снижение массы ферм за счет неразрезностн невелико и не превышает 9—(11%, в то время как экономия стали за счет применения пред­ варительного напряжения достигает значительных вели­

37

При уменьшении высоты фермы экономия за счет предварительного напряжения снижается. Экономия ста­ ли при применении предварительно напряженных ферм с осадкой опор взамен разрезных растет с увеличе­ нием пролета. Чем ниже высота предварительно напря­ женной фермы,- тем больший эффект получается от ис­ пользования низколегированной стали в поясах. Факти­ ческая экономия от .применения низколегированной ста­ ли в поясах преднапряженных ферм взамен стали Ст. 3 составляет: для пролетов 2X^4 м — 54-11%, 2X30 м —

торое представление о возможностях регулирования на­ пряжений во внешне статически определимых системах. Основное внимание уделялось законам изменения-массы статически неопределимых систем с искусственным ре-' гулирован11ем иапряжений.

Не менее важными являются задачи по определению трудоемкости изготовления и монтажа и, в конечном итоге, стоимости этих конструкций в деле. В настоящее время эти задачи не решены. Решение их позволит сде­ лать значительный шаг па пути внедрения таких систем в практику.

Г Л А В А И. КОНСТРУКЦИИ ИЗ ГНУТЫХ ПРОФИЛЕН

§ 5. Исследование оптимальных схем безраскосных конструкций из гнутых профилей

Безраскосные стальные конструкции не получили ши­ рокого распространения в строительстве, их применяют, в некоторых автодорожных и пешеходных мостах. Это объясняется тем, что при относительно простой конструк­ тивной форме указанные конструкции с параллельными поясами или близкими к ним по очертанию имеют боль­ ший вес по сравнению со статически определенными фер­ мами, работающими на осевые силы, что подтверждено

38

смотреть вопрос о возможности их использования в со­ временном строительстве.

В безраскосных конструкциях привлекают их хоро­ шие эстетические данные, простота узлов, малое количе­ ство элементов, что снижает трудоемкость и стоимость изготовления, которое может компенсировать в некото­ рых случаях утяжеление (например в конструкциях с параллельными поясами). Отпадают трудности в реше­ ниях узлов, имеющиеся в раскосных системах.

Известно также, что фактическая работа узлов из замкнутых профилей, обладающих большой жесткостью, ближе к работе рамных нежели шарнирных узлов.

Возможная область применения безраскосных конст­ рукций достаточно обширна: стропильные и подстро­ пильные фермы, колонны бескрановых зданий и рабочих площадок при небольших нагрузках, колонны под га­ зопроводы, опоры линий электропередач и т. д.

Безра'скосные фермы более эффективны при легких кровлях и должны применяться в сочетании со штампо­ ванным настилом и легкими эффективными утеплите­ лями.

Масса безраскосных ферм

Ф е р м ы с п а р а л л е л ь н ы м и п о я с а м и . Рас­ смотрим безраскосную ферму с параллельными поясами, нагруженную сосредоточенными силами, приложенными в узлах, величина которых P —qd (<7 — погонная натрузка; d — размер панели).

.Приближенно считаем, что нулевые точки моментов находятся посредине панели и стоек. /При этом предпо­ ложении масса поясов *

а масса стоек (пренебрегая влиянием нормальных сил по сравнению с изгибающими моментами)

* Вывод формул (38), (39) дан в работе Г28].

39

В этих формулах:

Н— высота фермы;

т— число панелей;

р— радиус ядра сечения; у — объемная масса;

R — расчетное сопротивление стали; ■ц— коэффициент формы сечения.

Анализ формулы (38) показывает, что при р =0,4h

и lt„ ~ -j q H, (/in— высота сечения пояса) выражение

__Н { т — 2//)

7 1 4/гр(//г + //.) ’

представляющее расчетный эксцентриситет, стремится к максимальной величине (на крайней стойке), раемой примерно 5, а выражение в квадратных скобках — к 6;

минимальное значение этого выражения на средней стойке близко к нулю.

В среднем можно принять массу поясов

Ш

yd3n(m —- /?)

(40)

т

Формулы (38—40) приближенны, поскольку в основу их положено допущение, что нулевые тонки моментов находятся посредине панелей и стоек, однако для опре­ деления массы они вполне могут быть использованы.

Масса фермы с учетом строительного коэффициента, учитывающего вспомогательные (конструктивные) дета­ ли

40