3.1.Сбор нагрузок на ферму.

Для определения постоянной нагрузки на ферму предварительно вычерчивают конструктивное решение кровли, которое принимается в соответствии с заданием. На рисунке 3.1 показаны варианты кровли для беспрогонного покрытия и покрытия с прогонами.

Рис.3.1. Конструкции кровель.

Расчетное значение временной нагрузки от снега на 1м²:

, (3.1)

где S₀ – характеристическое значение снеговой загрузки приравненное весу снегового покрова на 1м² грунта, принимается [Прил.К, табл.1];

С - коэффициент рассчитываемый по формуле:

С=С_еС_alt,

где:

 - коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие [Прил.К, п.2],

С_е – коэффициент, учитывающий режим эксплуатации кровли [Прил.К, п.3],

С_alt – коэффициент географической высоты, определяемый по формуле:

С_alt=1,4Н+0,3(при Н≥0,5км),

С_alt=1(при Н0,5км)

_fm=1,4 при q_кр^н/S₀0,8; _fm=1,6 при q_кр^н/S₀ 0,8

Узловая нагрузка на ферму:

, (3.2)

где a-размер верхней панели фермы, a=3м;

В - шаг фермы.

Предельное расчетное значение нагрузки на 1м² кровли

Таблица 3.1

№	Составляющие нагрузки	Эксплуатационное значение нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по предельной нагрузке fm	Предельное расчетное значениенагрузки, кН/м2
1.	Защитный слой /битумная мастика с втопленным гравием/	0,21	1,2	0,252
2.	Гидроизоляция /5 слоев на мастике/	0,2	1,1	0,22
3.	Стяжка t=20мм =18 кН/м3	0,36	1,2	0,432
4.	Утеплитель толщиной t, объемный вес 	t·	1,3	1,3·t·
5.	Пароизоляция	0,04	1,1	0,044
6.	Железобетонная плита	1,5 – 1,8	1,1
7.	Ферма со связями	0,3 – 0,35	1,05
	Итого:	qкрн		qкр

Требуемая толщина утеплителя определяется теплотехническим расчетом.

Предельные расчетные значения нагрузок для других

составов кровель, встречающихся в проекте

Таблица 3.2

№	Элемент кровли	Эксплуатационное значение нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по предельной нагрузке fm	Предельное расчетное значениенагрузки, кН/м2
1.	Стальной профилированный настил (t=1)	0,15	1,05	0,156
2.	Прогоны	0,12-0,18	1,05	0,126-0,189
3.	Утеплитель из пенопласта t=100мм =0,5 кН/м3	0,05	1,2	0,06

3.2.Статический расчет фермы.

В зависимости от пролёта здания принимается одна из схем ферм, изображенных на рис.3.2

Усилия в стержнях ферм могут быть определенны любым способом строительной механики. Их удобно определять графоаналитическим методом путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны. При симметричной нагрузке на ферму, диаграмму строят на половину ригеля.

Усилия в стержнях определяются на основе геометрического измерения расстояния отрезков между узлами диаграммы и умножением на предварительно выбранный масштаб и заносятся в таблицу 3.3.

Рис.3.2 Геометрические схемы ферм различных пролетов.

Рис.3.3. Диаграмма Максвела-Кремоны для половины фермы пролетом 30м.