ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - ЧАСТЬ 17

m - 

общее число присоединений элемента. 

В стыке сжатых поясов лобовым упором и растянутых поясов без накладок m = 1; в 

растянутых  поясах  с  накладками  m = 2; в  элементе  решетки  при  одноступенчатой 
передаче  усилия  в  соединениях  по  его  концам  m = 2, соответственно  при 
двухступенчатой передаче m = 4. 

6.30.

 Расчет верхнего пояса на прочность и устойчивость как в плоскости, так и из 

плоскости ферм, производится согласно 

СНиП II-25-80

 и разд. 

4

 настоящего Пособия. 

6.31.

 При внеузловой нагрузке в фермах с прямолинейным или ломаным разрезным 

верхним  поясом  передачу  сжимающих  усилий  в  нем  рекомендуется  осуществлять  с 
эксцентриситетом,  создающим  обратный  (разгружающий)  изгибающий  момент, 
величина  которого  не  должна  превышать 25 % балочного  момента  для  треугольных 
ферм без решетки и 40 % - для остальных. 

6.32.

 Внецентренное прикрепление элементов решетки допускается в сегментных и 

многоугольных фермах со слабо работающей решеткой. 

При внецентренном креплении решетки к растянутому нижнему поясу фермы надо 

учитывать возникающие в нем изгибающие моменты и рассчитывать на внецентренное 
растяжение по 

СНиП II-25-80

, п. 4.16. 

При  отсутствии  стыка  в  поясе  вблизи  узла  значение  момента  следует  принимать 

распределенным  поровну  между  двумя  смежными  панелями;  при  наличии  стыка  у 
рассматриваемого  узла  момент  должен  быть  полностью  воспринят  панелью  пояса,  не 
имеющей стыка. 

Влияние  узлового  момента  на  соседние  узлы  не  учитываются.  Расчетный 

изгибающий  момент  M

вн

,  в  поясе  от  внецентренного  прикрепления  решетки  в  узле 

определяют по формуле 

M

вн

 = ΔNe, 

где ΔN  -  разность  расчетных  усилий  в  смежных  панелях  пояса,  определяется  для 

случаев полного и одностороннего расположения временной нагрузки; 

e 

- расстояние от точки пересечения осей элементов решетки до оси пояса. 

6.33.

  Расчет  разрезных  верхних  сжато-изгибаемых  поясов  ферм  при  внеузловой 

нагрузке должен производиться согласно 

СНиП II-25-80

, пп. 4.17 и 4.18, а при узловой 

нагрузке в случае разрезного пояса из прямолинейных элементов, как для центрально-
сжатых элементов - пп. 4.2 – 4.6 с учетом п. 6.21 для обоих случаев. 

6.34.

  В  сегментных  фермах  неразрезный  верхний  пояс  рассматривается  как 

многопролетная неразрезная балка криволинейного очертания. 

Изгибающие моменты в пролетах  M

пр

 и на опорах M

оп

 панелей неразрезного пояса 

сегментных ферм определяются для крайних (опорных) панелей по формулам: 

при равномерно распределенной нагрузке интенсивностью q 

M

пр

 = ql

2

n

/14 - 0,64Nf; 

M

оп

 = -ql

2

n

/10 + 0,72Nf; 

при одном сосредоточенном грузе P посередине панели 

M

пр

 = Pl

n

/6 - 0,56Nf; 

M

оп

 = -Pl

n

/6 + 0,88Nf. 

Для средних панелей фермы изгибающие моменты определяются по формулам: 
при равномерно распределенной нагрузке 

M

пр

 = ql

2

n

/24 - Nf/3; 

M

оп

 = -ql

2

n

/12 + 2Nf/3; 

при одном сосредоточенном грузе по середине панели 

M

пр

 = Pl

n

/8 - Nf/4; 

M

оп

 = -Pl

n

/8 + 3Nf/4, 

здесь l

n

 - 

горизонтальная проекция панели между центрами узлов; 

N - 

расчетное продольное усилие в панели; 

f = l

2

n

/(8r) - стрела подъема панели, зависящая от длины хорды между центрами узлов 

l

n

 и радиуса верх него пояса фермы r, определяемого из выражения. 

r = (l

2

 + 4h

2

)/(8h), 

в  котором  h - высота  фермы  в  середине  пролета  между  осями  поясов,  а  l - пролет 
фермы. 

6.35.

  В  сегментных  фермах  с  разрезным  верхним  поясом  изгибающий  момент  в 

панелях определяется по формуле 

M = M

0

 - Nf, 

где M

0

 - изгибающий момент в свободнолежащей балке пролетом l; 

N - продольная сила; 
f - 

стрела подъема панели. 

6.36.

 Расчетную длину сжатых элементов ферм при расчете на устойчивость следует 

принимать по 

СНиП II-25-80

, пп. 4.21 и 6.23.  

П р и м е р  1. Запроектировать  трапецеидальную  брусчатую  ферму  пролетом 18 м, 

шагом 3 м для покрытия неотапливаемого складского здания размером в плане 18 

 60 

м. 

Район строительства - г. Калинин. 
Кровля из волнистых асбестоцементных листов по прогонам с уклоном i = 25 %. 
Элементы фермы соединяются между собой лобовым упором и с помощью стальных 

болтов и нагелей, гвоздей и деталей из стального проката. 

Назначаем высоту фермы h = 1/6l = 18/6 = 3 м. Угол наклона кровли к горизонту α = 

arctg 0,25 = 14°. Высота фермы над опорой 

h

о

 = h - (ltg α/2) = 3 - 18

0,25/2 = 0,75 м. 

Прогоны  располагаем  с  шагом 1,075 м.  Решетку  фермы  выбираем  исходя  из 

минимального  количества  узлов  и  стыков  в  поясах  с  целью  рационального 
использования пиломатериалов длиной 6,5 м. 

Принимаем 8-панельную  схему  фермы  с  внеузловым  приложением  нагрузки  (рис. 

34

). 

Нагрузка  на 1 м

2

  проекции  кровли  от  собственного  веса  прогонов  и  волнистых 

асбестоцементных листов: нормативная - 0,294 кН/м

2

; расчетная - 0,323 кН/м

2

. 

 

Рис. 34. Геометрическая схема фермы

 

Вес  снегового  покрова  для  г.  Калинина (III район)  P

0

 = 1 кН/м

2

  горизонтальной 

проекции; коэффициент, учитывающий форму покрытия в соответствии со СНиП II-6-
71,  п. 5.5, табл. 5. c = 1, тогда  нормативная  равномерно  распределенная  снеговая 
нагрузка 

P

н

сн

 = P

0

c = 1

1 = 1 кН/м

2

. 

Собственный  вес  фермы  в  зависимости  от  нормативного  веса  кровли  и  снега 

определяем по формуле прил. 

2

 

g

н

св

 = (g

н

п

 + P

н

сн

)[1000/(K

св

l) - 1] = (0,294 + 1)[1000/(5

18) - 1] = 1,294/10,1 = 0,128 кН/м

2

; 

расчетная нагрузка от фермы 

g

св

 = 0,128

1,1 = 0,141 кН/м

2

. 

Отношение нормативного собственного веса, покрытия к весу снегового покрова 

(g

н

п

 + g

н

св

)/P

0

 = (0,194 + 0,128)/1 = 0,422 

по  СНиП II-6-74, п. 5.7 коэффициент  перегрузки  n = 1,59, тогда  расчетная  снеговая 
нагрузка на 1 м

2

 горизонтальной проекции покрытия равна 

P

сн

 = P

0

Cn = 1

11,59 = 1,59 кН/м

2

. 

Расчетная нагрузка на 1 м фермы: 
постоянная 

q

п

 = (g

п

 + g

св

)b = (0,323 + 0,141)3 = 1,392 кН/м; 

временная 

q

сн

 = P

сн

b = 1,59

3 = 4,77 кН/м; 

суммарная 

q = q

п

 + q

сн

 = 1,392 + 4,77 = 6,162 кН/м. 

В соответствии с принятой схемой фермы сосредоточенная нагрузка, приходящаяся 

на одни узел верхнего пояса (узлы Ж, Д, Г), равна 

G = 1,392

2,084 = 2,901 кН - постоянная; 

P = 4,77

2,084 = 9,941 кН - временная. 

Схема  единичных  нагрузок  на  ферму  при  загружении  половины  пролета  и 

диаграмма усилий показаны на рис. 

35

. 

Вследствие  отличия  размеров  опорной  и  промежуточных  панелей  верхнего  пояса 

фермы  сосредоточенная  нагрузка,  приходящаяся  на  узел  Б,  составляет (2,084/2 + 
2,648/2)/2,084 = 1,14 от единичной нагрузки, а сосредоточенная нагрузка, приходящаяся 
на стойку опорного узла фермы, составляет 2,648/2/2,084 = 0,64 от единичной нагрузки. 

Опорные реакции равны 

R

В

 = [0,5

17,8/2 + 1(2,648 + 22,084) + (2,648 + 2,084) + 1,142,648]/17,8 = 1,07; 

R

А

 = 0,5 + 1 + 1 + 1,14 +0,64 - 1,07 = 3,21. 

Расчетные усилия в элементах фермы приведены в табл. 

23

. 

При  расчете  и  конструировании  элементов  фермы  и  узловых  соединений 

предусматривались  максимальная  унификация  сечений  деревянных  элементов  и 
стальных изделий, использование древесины 2-го и 3-го сортов и центрирование всех 
узлов фермы по геометрическим осям. 

Соединение  опорного  раскоса  с  нижним  поясом  решено  лобовым  упором  во 

вкладыш, прикрепленный при помощи тяжей и деревянных накладок к нижнему поясу. 
Коньковый  узел  фермы  решен  лобовым  упором  брусьев  верхнего  пояса  и  парных 
накладок, скрепленных стяжными болтами. 

Т а б л и ц а  23 

Усилия от единичной 

нагрузки, кН 

Усилия от временной 

нагрузки, кН 

Элемент 

фермы 

Номера 

стержней 

Обозначения 

усилий в 

стержня x 

Длина 

стержней 

в осях, 

см 

слева справа полной

Усилия от 

постоянной 

нагрузки, 

кН 

слева  справа полной

Расчетные 

усилия, 

кН 

3-10 

O

1 

215 

-5,15 -2,59  -7,74 

-22,6 

-51,2  -25,7  -76,9 

-99,5 

4-11 

O

2 

215 

-5,15 -2,59  -7,74 

-22,6 

-51,2  -25,7  -76,9 

-99,5 

Верхний 
пояс 

5-13 

O

3 

215 

-3,22 -3,22  -6,48 

-18,7 

-32 

-32,4  -64,4 

-83,1 

7-9 

U

1 

473 

+4,77 +1,83

+6,6 

+ 19,2 

+47,4  +18,2  +65,6 

84,8 

Нижний 
пояс 

7-12 

U

2 

417 

+4,27 +2,88 +7,15 

+ 20,8 

+42,5  +28,6  +71,1 

91,9 

8-9 

D

1 

300 

-5,43 -2,11  -7,54 

-21,9 

-53,9 

-21 

-74,9 

-96,8 

9-10 

D

2

 

251 

+0,262 +0,822 +1,084

+3,14 

+2,61  +8,17  +10,78

13,92 

11-12 

D

3

 

323 

+1,1  -0,58  +0,52 

+1,51 

+10,94  -5,77  +5,17 

12,45 

Раскосы 

12-13 

D

4

 

323 

-1,79

+0,4  -1,39 

-4,03 

-17,79  +3,98  -13,82

-21,82 

1-8 

V

1

 

75 

-0,643

0 

-0,643

-1,86 

-6,39 

0 

-6,39 

-8,25 

10-11 

V

2

 

193 

-1,004

0 

-1,004

-2,91 

-9,98 

0 

-9,98 

-12,89 

Стойки 

13-14 

V

3

 

300 

+1,084 +1,084 +2,168

+6,29 

+10,78 +10,78  +21,56

27,85 

 

R

А

 

- 

3,21  1,07 

4,28 

12,42 

31,91  10,64  42,55 

54,97 

Опорные 
реакции 

 

R

В

 

- 

1,07  3,21 

4,28 

12,42 

10,64  31,91  42,55 

54,97 

Сопряжение  опорного  раскоса  с  верхним  поясом  осуществляется  также  лобовым 

упором.  Стыки  растянутого  нижнего  пояса  решены  на  сквозных  стальных  нагелях  и 
деревянных  накладках.  Узлы  крепления  раскосов  и  стоек  к  поясам  фермы  решены  в 
виде двусторонних накладок из полосовой стали, прикрепляемых к поясам посредством 
центрового болта, а к элементам решетки фермы гвоздями винтовыми или обычными. 

 

Рис. 35. Расчетная схема нагружения фермы и диаграмма усилий в ее элементах