Основные положения расчета стропильных ферм

При расчете сечений элементов фермы из уголков и тавров до­пускают, что все стержни в узлах соединены шарнирно. Это допу­щение возможно для гибких стержней, у которых отношение вы­соты сечения стержня h к его расчетной длине l_ef меньше 0,1.

В фермах со стержнями повышенной жесткости, у которых отношение высоты сечения к длине превышает 1/10 при температуре эксплуатации не ниже – 40 °С и ¹/₁₅ ­– при температуре ниже – 40 ^○С, необходимо в расчете учитывать дополнительные изгибающие моменты в стержнях от жесткости узлов. При этом осевые усилия определяют по шарнир­ной схеме узлов, а дополнительные моменты – приближенно. Сме­щение оси поясов ферм, также ведущее к возникновению моментов, не учитывается, если оно не превышает 1,5 % высоты пояса.

При равномерном опирании конструкций покрытия на верхний пояс ферм дополнительные моменты допус­кается вычислять по следующим формулам: пролетные моменты: в крайней панели – M_e = ql²/10; в промежуточной панели – М_о=ql²l12; момент в узле (опорный) - M_s=gl²/18, где

q – значе­ние равномерно распределенной нагрузки; l – длина панели Сосредоточенные силы F, приходящиеся на узел фермы, опре­деляют по формуле

(8.8)

где (g+p) – расчетные равномерно распределенные постоянная g и временная р нагрузки (включая собственный вес фермы, связей, прогонов и т.д.); l₁ – расстояние между фермами (шаг ферм); b – длина панели пояса фермы

При больших уклонах кровли (например, в треугольных фермах) собственный вес кровли принимают с учетом наклона ската α:

(8.9)

Расчетная снеговая нагрузка s равна:

где _f =1,4...1,6 - коэффициент надежности по нагрузке;

      s_о - вес сне­гового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли;

      µ - коэф­фициент перехода от веса снегового покрова на горизонтальной

по­верхности земли к нормативной нагрузке на покрытие.

ВОПРОС №8

Расчет прогонов

Прогоны по верхним поясам ферм устраивают в холодных покрытиях из металлических или асбестоцементных лис­тов, а также при применении малогабаритных плит из легкого или тяжелого бетона. Выполняют их, как правило, из прокатных про­филей (швеллеров и двутавров). Эти прогоны, будучи расположен­ными под углом к вертикальной плоскости действия усилия, испы­тывают косой изгиб (рис. 8.3, а). Действующая на прогон вертикаль­ная нагрузка от веса кровли и снега раскладывается на две составляющие: q_x – нормально к скату и q_y – параллельно скату:

Расчетные изгибающие моменты будут:

(8.10)

(8.11)

Суммарное напряжение в сечении прогона от действия этих мо­ментов при статической нагрузке и закреплении от потери устой­чивости не должно превышать расчетного сопротивления стали (с уче­том развития пластических деформаций):

(8.12)

хотя момент М_у не велик, напряжения σ_у будут значительны, так как момент сопротивления прокатных профилей W_y чрезвычайно мал (в 10 – 12 раз меньше, чем W_x). Для уменьше­ния напряжений σ_у прогоны в середине пролета раскрепляют тяжа­ми (см. рис. 8.3,б). Таким образом, пролет уменьшается в 2 раза, а изгибающий момент - соответственно в 4 раза.

Прогибы прогонов проверяют по формуле для второй группы предельных состояний (по деформациям)

Рис. 8.3. Проектирование прогонов (а) и устройство тяжей (б)

1 – кровельные плиты; 2 – прогоны; 3 – тяжи диаметром 16–18 мм

При несоблюдении этого условия сечение прогона увеличивают. Прутковые прогоны применяют для пролетов 9 - 12 м; они бо­лее трудоемки в изготовлении, чем прокатные, поэтому целесооб­разность их постановки должна быть экономически обоснована

ВОПРОС №9