Как устроены узлы ферм с двутавровыми поясами и наклонными планками

Каркасная кровля часто держится на стропильных фермах. Эти конструкции работают под нагрузкой каждый день. От правильного соединения всех деталей зависит устойчивость всей фермы. Особенно важно, как собраны узлы.

Если пояса вот тут выполнены из двутавра, то требования к узлам возрастают. Соединения должны не только выдерживать вес, но и передавать усилия без потерь. Когда к этому добавляются наклонные планки, задача усложняется. Такие усиления влияют на схему работы и распределение напряжений. Всё это требует точных расчетов и аккуратной сборки.

Как действуют наклонные планки усиления в узлах ферм

Наклонные планки ставят в местах соединения стоек и раскосов с поясами. Они помогают уменьшить напряжения в шве и перераспределяют усилия. Но с двутавром их применение требует особого подхода. Горизонтальные полки двутавра ограничивают свободу размещения крепежа. Поэтому приходится учитывать несколько факторов:

• нагрузка передаётся через швы и контактные участки;

• планки не должны вызывать местные деформации поясов;

• необходимо равномерное распределение сил в узле;

• сварка не должна перегревать сечения;

• соединения должны быть жёсткими, но не перенапряжёнными.

Наклонные планки дают дополнительную площадь для крепежа. За счёт этого снижается концентрация напряжений. При этом важно соблюдать угол наклона, чтобы планка работала на сжатие или растяжение, а не на изгиб. Обычно угол выбирается около 45 градусов. Это обеспечивает стабильность и хорошую передачу усилий.

Правильно установленные усиления не нарушают общую геометрию фермы. Они действуют как направляющие, помогая равномерно распределять внутренние силы. Особенно это важно при неравномерных нагрузках, например, от снега или ветра. Ошибки в установке могут привести к изгибу планки, что резко снижает прочность узла.

Как собираются узлы ферм с поясами из двутавра

Пояса из двутавра обладают высокой жёсткостью. Это плюс для всей конструкции, но минус для узлов. Соединить двутавр с другими элементами сложно из-за формы сечения. Полки мешают установить элементы вплотную. Поэтому разработаны специальные схемы соединений.

Для стоек и раскосов используют косынки, накладки и усиления. В местах стыков применяют наклонные планки, чтобы улучшить работу узла. Они соединяются сваркой или болтами. Чаще применяют сварку, так как она позволяет сделать конструкцию монолитной. Но важно не перегреть сечение. Иначе возможно ослабление материала.

Узел обязательно проверяется на передачу поперечных и продольных усилий. В фермах с наклонными планками основной упор идёт на сжатие и растяжение. Поэтому важно, чтобы соединения не имели подвижности. Малейший люфт приводит к перераспределению нагрузок и потере устойчивости. Всё проверяется по расчётной схеме: углы, длины сварных швов, толщина элементов.

Особое внимание уделяется опорным узлам. Там сосредоточены наибольшие усилия. Усиление наклонными планками помогает снизить изгибающие моменты. Если узел работает на изгиб, а не на сжатие, значит есть ошибка. Конструкция должна передавать усилия напрямую, без излишних деформаций. Поэтому наклонные планки играют важную роль.