2.2 Вычисление нагрузок действующих на балку
Значения
и
принимаем
из таблицы сбора нагрузок на панель.
Результаты вычисления сводим в таблицу сбора нагрузок.
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Коэф. надежности по нагрузке γf |
Расчетная нагрузка, кг/м |
нагрузка от покрытия |
258,5 |
|
336,34 |
нагрузка от собственного веса |
109,72 |
1.1 |
120,7 |
итого |
1660,72 |
|
2138,74 |
2.3 Вычисление геометрических характеристик деревянной балки:
Геометрические характеристики сечения балки
Расчетный пролет балки
.
Момент инерции поперечного сечения
клееной балки
.
Приведенный к древесине момент инерции армированной балки прямоугольного сечения при однорядной арматуре:
,
где
- коэффициент привидения арматуры к
древесине,
- доля армирования
Момент
сопротивления сечения
.
Проверка балки на прочность
Изгибающий момент
.
Поперечная сила
.
Проверка прочности принятого сечения:
,где
коэффициент,
учитывающий абсолютную высоту деревянного
(клееного) элемента (СНиП табл.7),
;
коэффициент
условия работы на температурно-влажностный
режим эксплуатации (СНиП табл.5),
;
коэффициент
для клееной древесины, учитывающий
толщину склеиваемых досок (СНиП табл.3),
.
Условие выполняется.
Проверка устойчивости балки
Устанавливаем связи в середине пролета
,
где
,
где
коэффициент,
зависящий от формы эпюры изгибающих
моментов на участке
.
Условие выполняется.
Проверка прочности клеевого шва на скалывание
.
.
Расчет балки на прогиб
Относительный прогиб балки
где
1/250 – предельный прогиб в балке согласно СНиП II-25-80.
Площадь арматуры:
2-х рядное армирование.
Принимаем:
6
(Аs=61,2см2)
3. Расчет треугольной фермы
3.1 Определение геометрических характеристик фермы
Треугольная ферма проектируется на лобовых врубках с металлическим нижним поясом пролетом 21 м, при шаге ферм 6 м. Коэффициент собственного веса kсв = 3÷4 = 3,5.
Расчетный пролет фермы равен:
.
Высота фермы согласно заданию должна
быть в пределах:
следовательно, принимаем высоту фермы
h = 3,0 м.
Геометрические размеры элементов фермы показаны на расчетной схеме фермы.
Углы наклона к горизонту равны:
2.2 Статический расчет фермы
Постоянной нагрузкой для фермы является вес крыши и собственный вес фермы со связями.
Нагрузка от собственного веса крыши на 1 м2 покрытия составит:
– нормативная:
– расчетная:
Определение нормативной нагрузки от собственного веса фермы по формуле:
Нагрузки на деревянную ферму сводим в таблицу.
Нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке γƒ |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
Постоянные нагрузки |
|||
От веса покрытия кровли |
49.02 |
– |
56,42 |
От собственного веса фермы |
19,63 |
1,1 |
21,59 |
ИТОГО постоянные нагрузки: |
68,65 |
|
78,01 |
Временные нагрузки |
|||
Снеговая кратковременная |
240∙0,7=168 |
– |
120 |
ИТОГО временные нагрузки: |
168 |
|
240 |
полная нагрузка |
|||
|
236,65 |
|
318,02 |
Все нагрузки считаем приложенными к верхнему поясу фермы. Расчетная нагрузка в промежуточных узлах по верхнему поясу фермы равна:
Сочетание №1 (постоянная и снеговая нагрузка по всей длине фермы):
Сочетание №2 (постоянная по всей длине и снеговая нагрузка с 1-ой стороны фермы):
Результаты расчета
Расчет элементов фермы
1. - Исходные данные:
Список узлов системы:
Номер узла |
Координаты Х;У (м) |
Вертик. сила (тс) |
Горизонт. сила (тс) |
Тип опоры |
1 |
X= 0; Y= 0 |
- |
- |
неподвижная |
2 |
X= 3.25; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
3 |
X= 3.25; Y= 0.81 |
4.77 |
0 |
- |
4 |
X= 5; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
5 |
X= 5; Y= 1.25 |
5.01 |
0 |
- |
6 |
X= 8.5; Y= 2.13 |
6.68 |
0 |
- |
7 |
X= 8.5; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
8 |
X= 12; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
9 |
X= 12; Y= 3 |
6.68 |
0 |
- |
10 |
X= 15.5; Y= 2.13 |
6.68 |
0 |
- |
11 |
X= 15.5; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
12 |
X= 19; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
13 |
X= 19; Y= 1.25 |
5.01 |
0 |
- |
14 |
X= 20.75; Y= 0.81 |
4.77 |
0 |
- |
15 |
X= 20.75; Y= 0 |
0 |
0 |
- |
16 |
X= 24; Y= 0 |
- |
- |
ползун по Х |
Список стержней системы:
Номер 1 узла |
Номер 2 узла |
Материал |
Длина стержня (м) |
1 |
2 |
Дерево |
3.25 |
1 |
3 |
Дерево |
3.35 |
3 |
2 |
Дерево |
0.81 |
5 |
4 |
Дерево |
1.25 |
6 |
7 |
Дерево |
2.13 |
9 |
8 |
Дерево |
3 |
10 |
11 |
Дерево |
2.13 |
13 |
12 |
Дерево |
1.25 |
14 |
15 |
Дерево |
0.81 |
2 |
4 |
Дерево |
1.75 |
4 |
7 |
Дерево |
3.5 |
7 |
8 |
Дерево |
3.5 |
8 |
11 |
Дерево |
3.5 |
11 |
12 |
Дерево |
3.5 |
12 |
15 |
Дерево |
1.75 |
15 |
16 |
Дерево |
3.25 |
3 |
5 |
Дерево |
1.8 |
5 |
6 |
Дерево |
3.61 |
6 |
9 |
Дерево |
3.61 |
9 |
10 |
Дерево |
3.61 |
10 |
13 |
Дерево |
3.61 |
13 |
14 |
Дерево |
1.8 |
14 |
16 |
Дерево |
3.35 |
3 |
4 |
Дерево |
1.93 |
4 |
6 |
Дерево |
4.1 |
6 |
8 |
Дерево |
4.1 |
8 |
10 |
Дерево |
4.1 |
10 |
12 |
Дерево |
4.1 |
12 |
14 |
Дерево |
1.93 |
2. - Выводы:
Усилия в стержнях:
1 узел, 2 узел, |
Усилие в элементе (тс) |
1, 2 |
-78.94 |
1, 3 |
81.39 |
3, 2 |
0 |
5, 4 |
4.95 |
6, 7 |
0 |
9, 8 |
-16.11 |
10, 11 |
0 |
13, 12 |
4.95 |
14, 15 |
0 |
2, 4 |
-78.94 |
4, 7 |
-59.04 |
7, 8 |
-59.04 |
8, 11 |
-59.04 |
11, 12 |
-59.04 |
12, 15 |
-78.94 |
15, 16 |
-78.94 |
3, 5 |
74.51 |
5, 6 |
74.5 |
6, 9 |
47.19 |
9, 10 |
47.19 |
10, 13 |
74.5 |
13, 14 |
74.51 |
14, 16 |
81.39 |
3, 4 |
7.35 |
4, 6 |
-15.49 |
6, 8 |
15.5 |
8, 10 |
15.5 |
10, 12 |
-15.49 |
12, 14 |
7.35 |
http://www.basegroup.su e-mail: basegroup@mail.ru
