Загальна характеристика ферм

6.3 Загальна характеристика ферм

Фермою називають систему стрижнів (зазвичай прямолінійних), сполучених між собою у вузлах і, які створюють геометрично незмінну конструкцію.

Якщо навантаження прикладене у вузлах, а осі елементів ферми перетинаються в одній крапці (центрі вузла), то жорсткість вузлів неістотно впливає на роботу конструкції і в більшості випадків їх можна розглядати як шарнірні. Тоді всі стрижні ферми випробовують тільки осьові зусилля (розтягування або стискування). Завдяки цьому метал у фермах використовується раціональніше, ніж в балках, і вони економічніші за балки по витраті матеріалу, але більш трудомісткі у виготовленні, оскільки мають велике число деталей. Із збільшенням прольотів, що перекриваються, і зменшенням навантаження ефективність ферм в порівнянні із балками росте.

Сталеві ферми набули широкого поширення в багатьох галузях будівництва: у покриттях і перекриттях промислових і цивільних будівель, мостах, опорах ліній електропередачі, об'єктах зв'язку, телебачення і радіомовлення (башти, щогли), транспортерних галереях, гідротехнічних затворах, вантажопідйомних кранах і так далі

Ферми бувають плоскими (всі стрижні лежать в одній плоскості) і просторовими.

Плоскі ферми можуть сприймати навантаження, прикладене тільки в їх плоскості, і потребують закріплення зі своєї плоскості зв'язками або іншими елементами. Просторові ферми утворюють жорсткий просторовий брус, здатний сприймати навантаження, що діє в будь-якому напрямі. Кожна грань такого бруса є плоскою фермою. Прикладом просторового бруса може служити баштова конструкція.

Основними елементами ферм є пояси, утворюючі контур ферми, і грати, що складаються з розкосів і стійок.

Відстань між вузлами поясу називають панеллю (d), відстань між опорами - прольотом (l), відстань між осями (або зовнішніми гранями) поясів - висотою ферми (hф).

Пояси ферм працюють в основному на подовжні зусилля і момент (аналогічно поясам суцільних балок); грати ферм сприймають в основному поперечну силу, виконуючи функцію стінки суцільної балки.

З'єднання елементів у вузлах здійснюють шляхом безпосереднього примикання одних елементів до інших. Для того, щоб стрижні ферм працювали в основному на осьові зусилля, а впливом моментів можна було нехтувати, елементи ферм слід центрувати по осях, що проходять через центри тяжіння. Залежно від призначення, архітектурних вимог і схеми додатку навантажень ферми можуть мати найрізноманітнішу конструктивну форму. Їх можна класифікувати по наступних ознаках: статичній схемі, контуру поясів, системі грат, способу з'єднання елементів у вузлах, величині зусилля в елементах. По статичній схемі ферми бувають: балочні (розрізні, нерозрізні, консольні), арочні, рамні.

Залежно від контура поясів ферми підрозділяють на сегментних, полігональних, трапецеїдальних, з паралельними поясами і трикутні.

Контур поясів ферм в значній мірі визначає їх економічність. Теоретично найбільш економічною по витраті сталі є ферма, обкреслена по епюрі моментів. Для однопролітної балочної системи з рівномірно розподіленим навантаженням це буде сегментна ферма з параболічним поясом. Проте криволінійний контур поясу підвищує трудомісткість виготовлення, тому такі ферми в даний час практично не застосовують.

Для зниження трудомісткості виготовлення ферма має бути по можливості простій з найменшим числом елементів і додаткових деталей.

Трикутна система грат має найменшу сумарну довжину елементів і найменше число вузлів. Розрізняють ферми з висхідними і низхідними опорними розкосами. Якщо опорний розкіс йде від нижнього опорного вузла ферми до верхнього поясу, то його називають висхідним. При напрямі косоока від опорного вузла верхнього поясу до нижнему - низхідним. У місцях додатку зосереджених навантажень (наприклад, в місцях того, що спирається прогонів крівлі) можна встановити додаткові стійки або підвіски. Ці стійки служать також для зменшення розрахункової довжини поясу. Стійкі і підвіски працюють тільки на місцеве навантаження.

Недоліком трикутних грат є наявність довгих стислих розкосів, що вимагає додаткової витрати стали для забезпечення їх стійкості.

У системі розкосу грат всі розкоси мають зусилля одного знаку, а стійкі - іншого. Так, у фермах з паралельними поясами при висхідному розкосі стійки розтягнуті, а розкоси стислі; при низхідному - навпаки. Очевидно, при проектуванні ферм слід прагнути, щоб найбільш довгі елементи були розтягнуті, а стискування сприймалося короткими елементами. Грати розкосу більш металоємні і трудомісткі в порівнянні з трикутною, оскільки загальна довжина елементів грат більше і в ній більше вузлів. Застосування грат розкосу доцільне при малій висоті ферм і великих вузлових навантаженнях. Ефективність ферм може бути підвищена при створенні в них попередньої напруги.

7. ОРГАНІЗАЦІЯ БУДІВНИЦТВА

7.1 Методи виробництва робіт

Проектом виробництва робіт на даному об'єкті встановлений підготовчий і основний періоди будівництва.

У підготовчий період виконують роботи по освоєнню будівельного майданчика, пристрою під'їзних шляхів і доріг, устаткуванню будівельного майданчика і загально майданчикові разбивочні роботи. У перебігу основного періоду ведуться будівельно-монтажні роботи по даному об'єкту.

Територію будівельного майданчика заздалегідь очищають від дерев, пнів, чагарників і звільняють від каменів-валунів.

Дерева видаляють разом з корінням або спилюючи стовбури і згодом викорчовуючи пні. Для повалення дерев і корчування пнів використовують трактори, бульдозери, встановлені на тракторі лебідки для корчувань і екскаватори із спеціальним устаткуванням. Чагарники і дрібну рослини видаляють бульдозером або кущорізом.

Опори повітряних ліній зв'язку і електропередач, коли вони заважають роботам, переносять убік або виносять за межі будівельного майданчика. Повітряні лінії підводять, щоб забезпечити необхідні габарити для руху транспорту.