Проектирование стропильной фермы
Исходные данные. В качестве стропильной конструкции в курсовом проекте рассматривается сегментная железобетонная ферма с параллельными поясами и предварительно напряженным нижним поясом. Напрягаемая арматура К1500 (К-7), Rs,ser (Rs,n )= 1500МПа, (1500·103кН/м2), Rs=1250МПа, (1250·103кН/м2), Еs= 18∙104 МПа, (18∙107 кН/м2). Ненапрягаемая арматура класса А400, Rs= R's = 355MПа, (355·103кН/м2), Еs= 200000МПа (20·107кН/м2) и класса В500, Rs= R's = 415MПа, (415·103кН/м2), Еs= 200000МПа (20·107кН/м2.
Бетон В40, Rb,ser (Rb,n )=29 МПа, (29·103кН/м2), Rb= 22МПа, (22·103кН/м2), Rbt= 1,4МПа, (1,4·103кН/м2), Eb= 36000МПа (36,0·106кН/м2).
Геометрическая схема фермы представлена на рис. 28.
Определение усилий в элементах фермы
Сбор нагрузок.
Таблица2
Сбор нагрузок на ферму
Нагрузки |
Нормативная нагрузка кН/м2 |
Коэффициент надежности |
Расчетная нагрузка кН/м2 |
Постоянные |
|||
Рубероид δ= 0,005м; ρ= 600кг/м3 |
0,03 |
1,3 |
0,039 |
Цементно-песчаная стяжка δ= 0,035м; ρ=1800кг/м3 |
0,63 |
1,1 |
0,693 |
Ребристая плита |
2,05 |
1,1 |
2,255 |
Ферма Gn=14,9т (149Кн) |
0,517 |
1,1 |
0,559 |
Итого |
g n≈3,227 |
|
g ≈ 3,55 |
Временные |
|||
Снеговая полная |
1,8 |
1,4 |
1,8 |
Снеговая длительная |
0,9 |
1,4 |
0,9 |
Полная нагрузка |
qn= 5,027 |
|
q = 5,35 |
Примечание. Нормативный вес плиты принят 205кг/м2, нормативный вес стропильной фермы Gn=14,9т (149Кн).
Узловые расчетные нагрузки.
Постоянная F1= g·В·а·γn= 3,55·12·3·0,95=121,41кН.
Снеговая полная, F2=1,8·12·3·0,95=61,56кН.
Снеговая длительная F3=0,9·12·3·0,95= 30,78кН
Узловые нормативные нагрузки.
Постоянная F1n= gn·В·а·γn= 3,227·12·3·0,95=110,36кН.
Снеговая полная, F2n=1,3·12·3·0,95= 44,46кН.
Снеговая длительная F3n=0,9·12·3·0,95= 22,23кН.
Установлено, что продольные усилия в элементах фермы мало зависят от жесткости узлов. В этом случае допускается определять усилия, считая соединения в узлах шарнирными. Усилия в элементах фермы можно определять любым способом: аналитическим (метод сечений, метод вырезания узлов и т.д.), графоана
литическим, с помощью различных компьютерных программ. В курсовом проекте использовать графоаналитический метод путем построения диаграммы Кремоны-Максвелла, позволяющем быстро и достаточно точно получить усилия в элементах фермы или использовать таблицу 12 приложений для ферм пролетом 18,24 30м и имеющих высоты, соответственно,1,8м, 2,2м и 3,2м.
Таблица 122
Усилия в элементах фермы при загружении узлов единичной нагрузкой F=1,0кН
Элемент |
Обозначение стержня |
Усилия в элементах |
В1 |
III-2 |
-3,194 |
В2 |
IV-3 |
-3,194 |
В3 |
V-5 |
-6,125 |
В4 |
VI-6 |
-6,125 |
Н1 |
I-I |
4,0 |
Н2 |
I-4 |
0 |
Н3 |
1-7 |
6,519 |
Р1 |
1-2 |
-4,729 |
Р2 |
3-4 |
3,036 |
Р3 |
4-5 |
-1,864 |
Р4 |
6-7 |
0,629 |
С1 |
II-1 |
-0,5 |
С2 |
2-3 |
1,0 |
С3 |
5-6 |
-1,0 |