1. Расчет и конструирование стропильной фермы

1. Сбор нагрузок на ферму

Постоянная нагрузка

Состав кровли был рассмотрен в табл. 1.

Нагрузка от веса покрытия (за исключением веса фонаря):

,

где g_кр – расчетная нагрузка от веса конструкций покрытия, по табл. 1 равна 2,61 кН/м²;

_g – коэффициент надежности по нагрузке от веса фонаря, для металлических кон­струк­ций кровли равен 1,05;

g_фон – вес фонаря, принимается равным 0,15 кН/м².

кН/м².

В отличии расчета рамы, вес фонаря учитываем в мессах фактического опирания его на ферму. Вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря

кН/м².

Вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки

кН/м.

Приведем найденные нагрузки к упрощенной схеме:

Р ис. 36. Схема постоянной нагрузки на стропильную ферму.

Найдем узловые силы на рис. 36:

кН;

кН;

кН.

Силы F₀ и F₉ приложены к колонным и в расчете фермы не учитываются.

Опорные реакции

кН.

Снеговая нагрузка.

Город Череповец находится в IV-ом снеговом районе (карта 1 СНиП 2.01.07-85*). Следовательно, нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли s_о = 1,5 кПа (табл. 4 СНиП 2.01.07-85*).

Расчетная линейно распределенная нагрузка от снега на ферму:

,

где _f – коэффициент надежности по нагрузки, для снеговой нагрузки по п. 5.7 СНиП 2.01.07-85* равен 1,4, так как g_n/s₀ = 2,13 / 1,50 = 1,42 > 0,8.

 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Таким образом

, кН/м.

В соответствии с п. 3 прил. 3 СНиП 2.01.07-85* для зоны С характерны два варианта схемы снеговых нагрузок.

Первый вариант снеговой нагрузки.

Рис. 37. Схема первого варианта снеговой нагрузки.

По п. 3 прил. 3 СНиП 2.01.07-85* определим:

Узловые силы:

кН;

кН;

кН.

Опорные реакции:

кН.

Второй вариант снеговой нагрузки.

Рис. 38. Схема второго варианта снеговой нагрузки.

По п. 3 прил. 3 СНиП 2.01.07-85* определим:

Так как, нормативное значение веса покрытия равно 2,13 кН/м², что больше 1,5 кН/м², то принимаем

.

Узловые силы:

кН;

кН;

кН.

Опорные реакции:

кН.

Нагрузка от рамных моментов.

Первая комбинация.

Из таблицы расчетных усилий (табл. 2) находим

- максимальный момент в сечении 1-1 на левой стойке (сочетание 1, 2, 3*, 4, 5*):

кН/м;

- соответствующий ему момент на правой стойке (сочетание 1, 2, 3, 4*, 5):

кН/м.

Вторая комбинация (без учета снеговой нагрузки).

Аналогично первой комбинации, получаем

кН/м;

кН/м.

Нагрузки от распора рамы.

Первая комбинация.

Значения нормальных сил в ригеле слева (сочетание 1, 2, 3*, 4, 5*):

кН.

Значения нормальных сил в ригеле справа (сочетание 1, 2, 3*, 4*, 5):

кН.

Вторая комбинация.

Аналогично первой комбинации без учета снеговой нагрузки, получаем

кН.

Значения нормальных сил в ригеле справа (сочетание 1, 2, 3*, 4*, 5):

кН.

В результате получим следующую схему

Рис. 39. Схема приложения опорных моментов и распора.