Грузоподъемность деревянных ферм Гау

Для расчётной несущей способности ферм Гау в обычных случаях является решающей работа нижних поясов на растяжение и их стыков на скалывание или работа подушек опорных раскосов на смятие. Поэтому для приближённого определения возможности пропуска любой нагрузки по пролётному строению с фермами Гау принято рассчитывать фермы Гау по вышеупомянутым признакам.

Допускаемая эквивалентная нагрузка во всех этих случаях определяется по формуле

Здесь о — допускаемое напряжение на дерево для соответствующего случая расчёта в т/см2;

w0 — при расчёта пояса на растяжение — наиболее ослабленная площадь одного бруса пояса в средних панелях: при расчёте стыка — площадь скалывания древесины пояса шпонками; при расчёте опорных подушек на смятие — площадь торцевого сечения одного бруса опорного раскоса; берётся в см2;

n — число брусьев в сечении пояса или опорного раскоса;

Q — площадь линии влияния усилия в поясе или в раскосе в м, определяемая так же, как и для металлических сквозных ферм, при этом для пояса вершина линии влияния принимается в середине пролёта, для опорного раскоса Q определяется, как для раскосной фермы, без учёта обратного раскоса;

р — постоянная нагрузка на пролётное строение в т/м.

Иногда расчётная грузоподъёмность деревянных пролётных строений зависит от несущей способности прогонов. В особенности это может иметь место при пропуске подвижного состава с большой нагрузкой на ось (более 20 т).

Следует отметить, что вследствие большого влияния на прочность ферм Гау качества древесины и тщательности изготовления на практике наблюдались случаи появления трещин и сколов в элементах при достаточной расчётной грузоподъёмности.

При необходимости более точного перерасчёта ферм Гау должны быть определены классы раскосов и тяжей. Определение допускаемых эквивалентных нагрузок для раскосов ферм Гау производится так же, как и для раскосов металлических ферм, но имеет следующие особенности:

1) при загружении каждого из участков линии влияния считается работающим только сжатый раскос;

2) расчёт раскосов производится на смятие подушки торцом раскоса и на сжатие с продольным изгибом: в основную формулу (17) для допускаемой эквивалентной нагрузки следует соответственно подставлять величины допускаемых напряжений для этих случаев расчёта;

3) при расчёте на сжатие свободная длина раскосов в плоскости ферм принимается равной половине расчётной длины; свободная длина из плоскости фермы определяется путём умножения расчётной длины на коэффициент u0, который находится по графику фиг. 393 в зависимости от отношения моментов инерции обратных и прямых раскосов.

Коэффициенты продольного изгиба ф находятся в зависимости от отношения свободной длины к наименьшему размеру прямоугольного сечения l0/b или к диаметру круглого сечения по табл. 56.

Тяжи ферм Гау рассчитываются, как стойки ферм с раскосной решёткой; обратные (нисходящие к середине пролёта) раскосы не учитываются. Учёт возможных дополнительных напряжений от подтягивания тяжей и от понижения температуры приближённо производится путём понижения допускаемого напряжения, которое принимается равным 1,4 т/см2 (для Ст. 3).

Классы элементов ферм Гау за исключением тяжей вычисляются путём деления допускаемой эквивалентной нагрузки на эквивалентную нагрузку схемы H1 без динамики, так как при расчёте ферм Гау, так же как и для других деревянных конструкций, динамический коэффициент не учитывается.

При расчёте металлических элементов (тяжей) деревянных ферм динамика принимается в половинном размере; классы этих элементов могут быть определены по формуле

где К — класс элемента;

k — допускаемая эквивалентная нагрузка в т/м;

kн1 — эквивалентная нагрузка от схемы H1 без динамического коэффициента в т/м;

1+u0 = 1 + 13,5/30+л — динамический коэффициент (для паровозной нагрузки), учитывающий динамику в половинном размере.

Перерасчёт раскосов и тяжей многорешетчатых ферм Гау производится также, как и для многорешётчатых металлических ферм, путём разложения на простые системы решётки. Простыми системами в этом случае служат фермы с крестовой решёткой (обычные фермы Гау). После разложения расчёт раскосов и тяжей производится, как и для простых ферм Гау, причём каждый раскос считается работающим только в той простой системе решётки, в которую он входит при разложении. Это достигается делением площади линии влияния раскоса в простой системе решётки на число систем, которое может быть определено путём проведения условного разреза по ферме вдоль одного из раскосов. При этом число систем решетки определится, как число раскосов, попадающих в условный разрез, делённое на 2 (фиг. 394).