3. Определение нагрузок на ферму. Определение усилий в стержнях фермы. Порядок расчета стропильных ферм.

а) постоянные нагрузки от веса кровли и собственного веса несущих конструкций покрытия; б) нагрузка от снега; в) нагрузка от ветра, г) прочие нагрузки, которые иногда прикладываются к фермам (подвесной транспорт, подвесной потолок, подвесные трубопроводы,).

Постоянные нагрузки от веса кровли, собственного веса металлических конструкций ферм, связей по покрытию принимаются равномерно распределенными.большие сосредоточенные силы учитывают по фактическому расположению.

Постоянная нагрузка на 1 м2 горизонтальной проекции определяется по формуле, гдеф – вес кровельной конструкции на 1 м²;α – угол наклона кровли к горизонту. При уклонах кровли до 1/8 включительно можно принимать cosα =1.

Узловые нагрузки определяют умножением погонной нагрузки на длину панели верхнего пояса d..

Нагрузка от снега по СНиП «Нагрузки и воздействия» Расчетная нагрузка на 1 м² кровли определяется умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке γf , в зависимости от отношения нормативного веса покрытия к нормативному весу снегового покрова по таблицам.

Нагрузка от ветра вызывает усилия противоположного знака по сравнению с усилиями от еса покрытия и снега. Поэтому ветровую нагрузку нужно учитыать только если она больше нагрузки от покрытия

Усилия в стержнях фермы определяют графическим или аналитическим способом т.е. любым способом строительной механики. Наиболее просто и удобно определять их графическим способом, путем построения диаграммы Максвелла—Кремоны. Необходимо построить три диаграммы усилий: от постоянной нагрузки, от снеговой нагрузки и от Моп=+1, представив момент в виде пары сил Н=Моп/hо, приложенных к поясам фермы на одной из опор. Для получения расчетных усилий составляют сочетания. Расчетные усилия для любого стержня равны сумме усилий от постоянной нагрузки, снеговой и опорных моментов с учетом соотношения коэффициентов сочетаний.

Порядок расчета–определяют нагрузки на ферму, - вычисляют узловые нагрузки, -определяют расчетные усилия в стержнях, - подбирают сечения, -рассчитывают соединения стержней, узлы и детали.

4. Большепролетные балочные конструкции покрытий. Опорные закрепления балочных конструкций.

Балочные большепролетные конструкции применяют в случаях, когда опоры не могут воспринять распорных усилий. Эти системы тяжелее рамных или арочных, но проще в изготовлении и монтаже. применяют в общественных зданиях – театрах, концертных залах, спортивных сооружениях. Основными несущими элементами при пролетах 50-70м и более являются фермы; Основными достоинствами является четкость работы, отсутствие распорных усилий и нечувствительность к осадкам опор. недостаток –большой расход стали и большая высота, вызванные требованиями жесткости. Их применяют при пролетах до 90м. Несущие фермы могут иметь различное очертание поясов и системы решеток. Сечения стержней принимают составными из сварных двутавров или прокатных профилей. они поступают на монтаж россыпью и укрупняются на месте сваркой или высокопрочными болтами. Вследствие больших опорных реакций возникает необходимость передачи их строго по оси узла фермы, иначе могут возникнуть значительные напряжения.

Четкая передача опорной реакции может быть достигнута посредством тангенциальной (рис.4) или специальной балансирной опоры (рис.5). При пролетах 60-90м становится существенным взаимное смещение опор из-за прогиба фермы и ее температурных деформаций. В этом случае одна из опор может быть катковой (рис.6), допускающей свободные горизонтальные перемещения. Большепролетные балочные системы могут состоять из трехгранных ферм с предварительным напряжением, удобных в изготовлении, транспортировке и монтаже (рис.7).Рациональной системой для пролетов 40-60м является объемно-блочная предварительно напряженная конструкция, в которой несущая конструкция совмещена с ограждающей