Эти фермы рекомендуется применять при пролетах до 24 м. Они состоят из двух шпренгельных балок, которые соединены затяжкой, связывающей узлы опирания стоек на подпружную цепь (рис. 5,6). Верхний пояс в таких фермах клееный, нижний – из круглой стали. В коньковом узле клееные полупояса упирают с эксцентриситетом, не превышающим 0,15 высоты сечения пояса. Такие же эксцентриситеты устраивают и в опорных узлах.
Рис. 6 Общий вид и узлы фермы шпренгельного типа
Если ввести дополнительно еще по две стойки в каждой шпренгельной балке, превратив из в трехстоечные, то из них можно составить 8-панельную по верхнему поясу ферму конструкции А.Л. Бойко пролетом 36 м. Фотография такой фермы есть в учебнике под ред. Г.Г. Карлсена «Конструкции из дерева и пластмасс», 4-е изд., 1975 г.
Расчет треугольных ферм
Расчетные продольные усилия в элементах треугольных ферм определяют аналитически обычно методом вырезания узлов или графически. Отличительной особенностью треугольных ферм как систем с односторонними связями является то, что при загружении снеговой нагрузкой половины пролета решетка на незагруженной половине не работает. Поэтому расчетные усилия во всех элементах ферм получаются при снеговой нагрузке на всем пролете. Одностороннее загружение снегом может понадобиться в том случае, когда надо рассчитать присоединение подушки в среднем узле нижнего пояса к самому поясу. Его рассчитывают на разность усилий в соседних панелях нижнего пояса, имеющую место при односторонней снеговой нагрузке.
Верхний пояс. В большинстве случаев панели верхнего пояса помимо нормальных сил работают на изгиб от межузловой нагрузки и поэтому рассчитываются как сжато-изгибаемые стержни. Нормальная сила в узлах верхнего пояса передается с эксцентриситетом е в целях снижения в нем расчетного изгибающего момента от поперечной нагрузки. Если верхний пояс разрезной, то расчетный момент в панели М = М 0 ‑ Ne, где М 0 – балочный момент от данной нагрузки в середине пролета панели; Ne - момент от нормальной силы, приложенной с эксцентриситетом.
Если верхний пояс неразрезной, то расчет производят в двух предположениях:
а) средняя опора не имеет просадки и верхний пояс работает как двухпролетная неразрезная балка;
б) средняя опора просела на такую величину, что момент на ней стал равен нулю и, следовательно, верхний пояс работает как разрезная балка с пролетом, равным длине панели. Оба эти случая рассмотрены при расчете шпренгельной балки.
Нижний пояс. Металлический нижний пояс рассчитывают на растяжение с учетом ослаблений в узлах или стыках. Местная поперечная нагрузка, например, от подвесного потолка, вызывающая изгибающие моменты в нижнем поясе, недопустима. Если нижний пояс выполняют деревянным, то нагрузку от подвесного потолка, в случае его наличия, передают через металлические стойки фермы на узлы верхнего пояса.
Деревянный нижний пояс рассчитывают на растяжение по площади нетто в стыках или узлах, где учитывают ослабления от нагелей. Стыки деревянного брусчатого нижнего пояса перекрывают двумя накладками, обычно деревянными, ширина которых равна ширине пояса, а толщина вдвое меньше толщины пояса. Деревянный нижний пояс соединяют с металлическим опорным узлом накладками из полосовой стали на глухих нагелях. В этом месте на растяжение проверяют деревянный пояс и металлические накладки.
Решетка. Сжатые элементы решетки рассчитывают на продольный изгиб, растянутые проверяют на растяжение с учетом имеющихся ослаблений.
Узлы фермы. Расчет узлов треугольных ферм связан с их конструкцией. В клееной ферме с разрезным верхним поясом и металлическими узловыми вкладышами конструкция узлов верхнего пояса аналогична конструкции подобных узлов в сегментных фермах.
В клееной ферме с упором раскосов в верхний пояс необходимо проверить смятие древесины в опорном и коньковом узлах, а также в месте упора раскоса в верхний пояс. Во всех случаях расчетное сопротивление смятию берут с учетом угла между сжимающей силой и направлением волокон сминаемого элемента. В брусчатой ферме, кроме того, требуется рассчитать присоединение к верхнему поясу металлического башмака, в который упирается раскос. Нагели (или гвозди), соединяющие башмак с верхним поясом, рассчитывают на усилие, стремящееся сдвинуть башмак вдоль пояса. Таким усилием является разность усилий в опорной и коньковой панелях верхнего пояса.