Статический расчет фермы

Нагрузки. При определении собственного веса крыши (табл. 1) принимаем рабочий настил виде обрешетки из брусков 40х40 мм, расположенных через 150 мм, неразрезные прогоны из двух досок 70х200 мм.

 

Таблица 1. Нагрузки от собственного веса крыши в кг/м2

Элементы крыши Нормативная нагрузка Коэффициент нагрузки Расчетная нагрузка
Один слой рубероида и один слой пергамина на мастике Защитный настил из досок 19 мм 0.019*500 Рабочий настил из брусков 40х40 мм, расположенных через 150 мм 0.04х4/15х500 Пароизоляция (один слой толя) Асфальтовая стяжка 15 мм 0.015х1800 Прогоны сечением 2х70х200, расположенные через 1,15 м Утеплитель из двух слоев фибролита 0.11*350   6.0 9.0   5.3 2.2 27.0   12.2     38.5   1.1 1.1   1.1 1.1 1.2   1.1     1.2   6.6 10.5   5.8 2.4 32.4   13.4     46.2

Итого 116,4 100.7

 

Принимаем вес покрытия равномерно распределенным по площади горизонтальной проекции. Вес крыши, отнесенный к 1 м2 плана, определяем путем умножения полученного веса на коэффициент

 

 

Следовательно нормативная нагрузка от крыши на 1 м2 плана равна gнкр=100.7*1.07=108 кг/м2, расчетная gкр=116.4*1.07=124 кг/м2.

Снеговая нормативная нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия (3-й район) Рнсн=100 кг/м2; расчетная Рсн=100*1.4=140 кг/м2.

Настил и прогоны рассчитываются с учетом увеличения снегового отложения с заветренной стороны фонаря (см. [6], п.5.5). Ферму рассчитываем на полную и одностороннюю снеговую нагрузку. Ветровая нагрузка, ввиду ее малого влияния на ферму, не учитывается. Нагрузка от веса зенитного фонаря принята согласно примеру 2,в. Вертикальное давление Р на каждом скате от веса фонаря (589 кг) и от веса стеновой панели (500 кг) считаем приложенным в одной точке Р=589+500=1089 кг. Снеговая нагрузка на ферму определяется (рис. 4) с использованием коэффициентов перехода по [6], (табл.6)

 


Расчетное давление снега по 1 варианту

 

 кг/м2;  кг/м2;

 

по 2 варианту

 

 кг/м2;  кг/м2.

 

Средняя величина снеговой нагрузки по 1 варианту

 

 кг/м2,

 

по 2 варианту

 

 кг/м2.

Рис. 4. Схема снеговой нагрузки. 1-первый вариант; 2-второй вариант загружения.


 

Отсюда видно, что общее количество снега на покрытии в обоих вариантах почти одинаково. Однако, учитывая большую концентрацию нагрузки в середине пролета, принимаем для расчета 2 вариант загружения (рис. 5).

Средняя нормативная постоянная нагрузка от крыши и фонаря

 

 кг/м2.

 

Собственный вес фермы определяем по формуле:

 

 кг/м2.

 

Расчетная нагрузка от собственного веса

 

 

 кг/м2.

Расчетная нагрузка на узлы фермы (рис. 6) следующая:

 

Рис. 5. Схемы загружения верхнего пояса: а-постоянная нагрузка; б-временная нагрузка.


 

на узел А: постоянная  кг,

снеговая  кг.

на узел Б: постоянная  кг;

снеговая  кг;

на узел В: постоянная  кг.

снеговая  кг.

 

Рис. 6. Определение усилий в элементах фермы: а-загружения и диаграмма усилий от постоянной нагрузки; б-схема загружения снегом и диаграммы усилий; 1-от полного загружения снегом; 2-от одностороннего загружения снегом.


 

Аналогично определяется узловая нагрузка от снега на второй половине фермы  кг.

Продольные усилия в стержнях фермы определяем построением трех диаграмм усилий: от постоянной нагрузки, от полного загружения снегом по II варианту и от загружения одной половины снегом, также по II варианту снеговой нагрузки.

Усилия при различных загружениях фермы и расчетные усилия в стержнях приведены в табл. 2.

 

Таблица 2. Усилия в стержнях фермы в кг

Элементы фермы

Обозначение элемента

Усилие от постоянной нагрузки

Усилия от снеговой нагрузки

Расчетное усилие

Обозначение усилия

слева справа полная
Верхний пояс     Нижний пояс     Раскосы 1-I 2-III 1-IV 3-IV     2-3 -17250 -15600 +15250 -15500 +200   -200 -13500 -10600 +12000 +6750 -2200   +2400 -4800 -5400 +4200 +6750 +2400   2600 -19800 -17400 +17000 +17000 -500   +500 -37050 -33000 +32250 +32500 -2000 +2600 -2800 +2200 O1 O2 U1 U2 D1 D1/ D2 D2/
Опорная реакция А То же, А1   10190 10190 7530 2830 2830 7530 10300 10130 20490 20320  

 





Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: