В фермах предварительное напряжение осуществляется затяжками, в неразрезных фермах – смещением опор. В разрезных фермах затяжки выполняются из высокопрочных материалов (стальных канатов, пучков
высокопрочной проволоки и т.п.). Затяжки следует размещать так, чтобы в результате их натяжения в наиболее нагруженных стержнях фермы возникали усилия, обратные по знаку усилиями от нагрузки.
Затяжки можно размещать в пределах длины отдельных стержней, работающих под нагрузкой на растяжение, создавая в них предварительное напряжение сжатия (рис.9.27,а). Этот способ эффективен только для тяжелых ферм.
В фермах, пояс которых (работающий на растяжение) имеет значительный удельный вес по расходу металла, можно создать предварительное напряжение одной затяжкой во всех панелях пояса (рис.9.27,б).
В легких фермах наиболее эффективна схема типа арки с затяжкой (рис.9.27, в, г).
Возможны выносные затяжки (рис.9.27,д), разгружающее воздействие которых на стержни фермы может быть особенно значительным. Однако по условиям компоновки сооружения и транспортирования – выносную затяжку не всегда можно применить.
При размещении затяжки вдоль нижнего пояса по длине она соединяется диафрагмами с поясом и обеспечивает его от потери устойчивости во время предварительного напряжения (рис.9.28), когда нижний пояс получает сжимающие усилия.
При выносных затяжках и в схеме “арка с затяжкой” необходима принять меры для обеспечения устойчивости нижнего пояса в процессе предварительного напряжения. В этом случае следует осуществлять натяжение затяжки в проектном положении, когда ферма раскреплена связями или же на земле во время монтажа, после чего выполнять натяжение и подъем (рис.9.29, а). В пространственных системах ферм, например, треугольного сечения, также можно производить натяжение внизу, так как нижний пояс закреплен от потери устойчивости (рис.9.29,б).
Сечения стержней в предварительно напряженных фермах могут быть такими же как и в обычных. При предварительном напряжении отдельных стержней затяжки должны размещаться симметрично относительно вертикальной оси стержня. По конструктивным соображениям они часто проектируются из двух ветвей (см. рис.9.28).
Основы расчета и конструирования предварительно напряженных ферм изложены в спецкурсе (“Металлические конструкции” [3]).
1. Классификация и область применения ферм (стр.2-4).
2. Выбор статической схемы и очертания фермы и определения ее размеров(стр.4-9).
3. Какие бывают решетки в фермах? (стр.5-10).
4. Что такое строительный подъем и для чего он нужен? (cтр.9-10).
5. Как обеспечивается устойчивость ферм? (стр.11-12).
6. Какие бывают сечения ферм и их подбор? (стр.12-15; 21-27).
7. Как определяются расчетные нагрузки на ферму и усилия в ее стержнях? (стр16-19).
8. Как определяется расчетная длина стержней? (стр.19-21).
9. Что такое предельная гибкость стержня? (стр.20-21).
10. Конструирование ферм. Какая разница между фермами из одиночных уголков и из парных? (стр.27-33).
11. Когда используется сечение поясов из тавров? (стр.34-35).
12. Из чего еще конструируют фермы? (стр.35-40).
13. Что такое предварительно напряженные фермы? (стр.40-42)
14. Как оформляют чертежи легких ферм? (стр.39).