.
Стропильные фермы являются наиболее широко распространенной и богатой разнообразием форм группой несущих деревянных конструкций. Узловые соединения ферм, будучи предметом особого внимания и долголетней разработки со стороны проектировщиков й изобретателей, насчитывают огромное количество разновидностей. Соединения эти можно разделить на следующие группы:
Наиболее важными и ценными для практики являются первые четыре группы, соединений. Врубки как один из способов соединения элементов ферм применяются сравнительно редко, обычно в простейших треугольных фермах небольшого пролета из бревен и брусьев. Чаще врубки применяются в комбинации с нагельными и болтовыми соединениями. Гладкие кольцевые шпонки допускаются в настоящее время только в сборяйх фермах при условии механизированного заводского их изготовления. Требование заводского изготовления относится также и к фермам на ножничных врубках.
Наиболее простыми фермами, применяемыми при пролетах до 12 м являются двускатные треугольные фермы без решетки (двухпанельные фермы), изготовляемые из досок и применяемые при частой (через 1—1,5 м) расстановке (рис. 7).
Фермы этого типа называются обычно тавровыми балками. Тавровая балка имеет сечение верхнего пояса из двух досок, сечение нижнего пояса из одной доски. Опорные узлы и стыки поясов тавровых балок решаются обычно на гвоздях, но могут также осуществляться на цилиндрических нагелях и зубчатых кольцевых шпонках. Подвеска нижнего пояса в середине пролета делается обычно из полосовой стали.
Тавровые балки могут нести подвесной потолок, но не рекомендуются для этой цели, т. к. получающийся при этом низкий чердак почти недоступен для осмотра.
Разновидностью тавровых балок являются т. н. шпренгельные балки, схема которых является опрокинутой схемой тавровых балок (рис. 8). Шпренгельные балки, конструкция которых схожа с конструкцией тавровых балок, применяются в односкатных покрытиях.
Более мощная конструкция двухпанельных треугольных ферм получается при осуществлении верхнего пояса из составных брусьев, для соединения которых в последнее время предлагаются пластинчатые нагели (пластинки Деревягина).
Фермы этого типа (рис. 9) имеют верхние пояса, составленные из двух или трех брусьев по высоте, и нижние пояса (затяжки) из круглой стали. Неся, как и тавроцые балки, нагрузку непосредственно на верхнем поясе, фермы из составных балок являются довольно мощными и допускают расстановку через 5—6 м. Расчет верхних поясов этих ферм производится как составных сжато изогнутых брусьев.
При расчете учитывается эксцентриситет сжимающей силы, создаваемый в точках опирания составных балок.
При пролетах более 12 м и непосредственном загружении верхних поясов применяются треугольные фермы с четырьмя панелями верхнего пояса (рис. 5).
При узловой загрузке треугольных ферм величина панели колеблется в пределах 2-3 м. Чаще всего ферма имеет 8 панелей и нисходящие раскосы. Пояса и раскосы таких ферм делаются из дерева, стойки могут быть как деревянными, так и стальными (круглые тяжи).
Деревянные вкладыши делаются из сосны или дуба, нагели же могут быть как из стали, так и из дуба (безметальные фермы). Треугольные фермы с восходящими раскосами не имеют преимуществ перед фермами с нисходящими раскосами и потому употребляются сравнительно редко при узловых сопряжениях на кольцевых шпонках (гладких или зубчатых).
Большой интерес представляют треугольные фермы с переменным направлением раскосов. Если ферме с углом наклона верхнего пояса около 20° придать схему по рис. 1, то сжатые раскосы будут примыкать к растянутым под углом около 90°.
При условии изготовления этих ферм из воздушно-сухого леса удачной компактной конструкцией узлов является конструкция по рис. 2. Здесь растянутые элементы соединя-ются с поясами зубчатыми кольцевыми шпонками, сжатые — торцовым упором в кромки поясных досок.
Кроме перечленных решеток в треугольных фермах находит себе применение также и решетка Полонсо, решаемая удачнее всего при узловых сопряжениях на зубчатых кольцевых шпонках. Конструкция фермы с решеткой Полонсо показана на рис. 3.
Сжатые стойки примыкают к поясам простым торцовым упором, раскосы проходят в зазоры поясов. Верхние короткие раскосы имеют сечение, переходящее на длине раскосов с двух досок на три. Нек-рая сложность ферм типа Полонсо является их недостатком. Достоинство этих ферм заключается в возможности их транспортирования в виде отдельных компактных половинок.
Опорные узлы треугольных ферм при возможности назначения конца пояса, выступающего за ось опоры, достаточно длинным решают рационально при помощи вкладышей (рис. 4), присоединяемых к доскам нижнего пояса нагелями или зубчато-кольцевыми шпонками.
При стесненных условиях, когда свес нижнего пояса должен быть минимальным, рациональным опорным узлом является узел по рис. 5 с хомутами из круглой стали.
Особую группу составляют фермы с параллельными поясами, а также односкатные и двускатные фермы с пологими скатами. Их особенности: наличие сильно напряженных элементов решетки у опор и возможность возникновения знакопеременных усилий в решетке у середины пролета, неизбежно возникающих при нечетном числе панелей в ферме, а иногда при большой временной нагрузке также и в фермах с четным числом панелей.
В конструктивном отношении фермы с параллельными поясами имеют много общего с треугольными фермами и могут иметь восходящее, нисходящее и знакопеременное направление раскосов и узловые сопряжения вышеописанных типов. При нисходящих металлических раскосах (т. н. светопрозрачные фермы) узлы осуществляются по типу рис. 6.
Под гайки тяжей ставятся мощные шайбы с тем, чтобы почти вся торцовая площадка вкладыша воспринимала давление от гайки раскоса. Иногда в панелях с знакопеременной решеткой ставят прямые или обратные раскосы, что не всегда рекомендуется, т. к. это значительно усложняет узловые соединения.
