Порядок расчета ферм с прямолинейными клееными элементами верхнего пояса

Все большепанельные фермы заводского изготовления с прямолинейными элементами верхнего пояса имеют одинаковые конструктивные особенности, поэтому их расчет осуществляется по общей расчетной схеме. Расчету фермы предшествует выбор конструктивного решения покрытия в целом и расчет всех элементов его ограждающей части (если они принимаются не по типовым сериям). Далее порядок расчета следующий.

По принятому конструктивному решению покрытия подсчитывают вес всех элементов и прикладывают его к узлам фермы, распределяя собственный вес фермы между узлами верхнего пояса поровну. Определяют величину временных нагрузок (чаще всего только снега) в соответствии с заданным районом строительства, приводят их к узловым и производят определение усилий во всех стержнях фермы от всех возможных сочетаний постоянной и временной нагрузок любым из способов строительной механики (графическим, вырезание узлов, сечений) или с использованием расчетных программ. На наш взгляд, следует отдавать предпочтение первому из перечисленных способов.

Определяют ориентировочные размеры сечения верхнего пояса (h×b) в соответствии с его расчетной схемой и проверяют его на прочность по формуле.

Величина М_д для случая с разрезным верхним поясом может быть определена из выражений

; ; ;

Для треугольной эпюры изгибающих моментов

К_Н=0,81+0,19ξ,

ξ – определяется по известной формуле.

Таким образом,

Здесь М₀ – расчетная величина изгибающего момента от внеузловой нагрузки;

М_N – изгибающий момент от сжимающей силы.

Величина М_д для случая с неразрезным верхним поясом должна определяться с учетом дополнительных изгибающих моментов, образующихся как над средней опорой, так и в пролетной части за счет деформирования узлов верхнего пояса, являющихся опорами в рассматриваемом элементе. Эти моменты могут быть определены из известного «уравнения трех моментов», составленного для средней опоры, или по имеющимся в справочной литературе таблицам.

2. Пример расчёта и конструирования покрытия по треугольным металлодеревянным фермам с клеёным верхним поясом

1. Задание на проектирование

Рассчитать и сконструировать покрытие однопролетного здания складского назначения. Здание каркасное с размерами в плане по разбивочным осям 5018 м. Здание неотапливаемое. Колонны  деревянные клеёные. Шаг колонн вдоль здания  5 м. Привязка колонн к продольной оси здания нулевая. Высота помещения от пола до низа несущих конструкций покрытия составляет 5,4 м. Несущие конструкции покрытия  треугольные металлодеревянные фермы с клееным верхним поясом. Кровля - из гибкой черепицы, уложенной по двойному настилу, который устраивается по спаренным прогонам. Материал деревянных конструкций – сосна 2 и 3 сорта. Участок строительства защищен от прямого воздействия ветра. Район строительства – город Богородск, Нижегородской области. Класс условий эксплуатации – 2.2 по СП 64.13330.2011. Коэффициент надёжности по ответственности здания _n=1,0.

Схема поперечного разреза здания приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Схема поперечного разреза здания.

Рисунок 2.2 Схема сплошного двойного дощатого настила по спаренным прогонам.