5.11 Указания по конструированию колонны

Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами. Заводские стыки следует выполнять с полным проваром.

6 Расчет стропильной фермы

Исходные данные материал фермы сталь ВСт3пс5 по ГОСТ 380-88 с R_y = 240 МПа.

Ввиду симметричности фермы и приложенной нагрузки рассчитываем половину фермы.

6.1 Сбор нагрузок на ферму Постоянная нагрузка

Таблица 6.1 – Нагрузка от веса конструкций покрытия

Вид нагрузки	Нормативная, кПа	Коэф. надежности по нагрузке	Расчетная, кПа
1 Ограждающие элементы
1.1 Гравийная защита (15-20мм)	0,35	1,3	0,46
1.2 Гидроизоляционный ковер из 3-4 слоев рубероида	0,18	1,3	0,234
1.3 Асфальтная стяжка, 20 мм	0,4	1,3	0,52
1.4 Минераловатные плиты, =2,5 кН/см2, h=50 мм	0,3	1,3	0,39
1.5 Пароизоляция ( 2 слоя пергамина)	0,05	1,3	0,065
2 Несущие элементы кровли
2.1 Стальной профилированный настил (0,8-1 мм)	0,14	1,05	0,15
3 Металлические элементы покрытия
3.1 Стропильная ферма	0,27	1,05	0,28
3.2 Каркас фонаря	0,12	1,05	0,13
3.3 Связи покрытия	0,06	1,05	0,063
3.4 Прогоны	0,12	1,05	0,126
	qн кр=1,99		q кр=2,418

Расчетная нагрузка от веса кровли g^н _кр, кН/м², без учета веса фонаря / 2 /

, (6.1)

Определяем вес фонаря g_фн, кН/м², по формуле / 2 /

, (6.2)

где gⁿ_фн - нормативный вес фонаря, кН/м²; gⁿ_фн= 0,12кН/м²

Определяем вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки g_б,ст, кН/м, по формуле / 2 /

, (6.3)

где gⁿ_б,ст - нормативный вес стенки фонаря, кН/м; gⁿ_б,ст= 2кН/м;

Вес конструкций фонаря учтем в местах его опирания на ферму.

Определим силы F_i, кН, в узлах фермы, причем силы F₀ и F₉ приложены к колоннам и в расчете не учитываются (рисунок 8.1):

, (6.5)

где dі - длина панели, примыкающей к рассматриваемому узлу, м,

g_ф= 0,343 кН/м² – вес фермы и связей на 1 м² горизонтальной проекции кровли,

g_кр= 1,834 кН/м² – вес кровли,

β – угол наклона верхнего пояса к горизонту,

b – расстояние между фермами.

;

Рисунок 6.1 – Постоянная нагрузка на ферму.

Определяем опорные реакции R_A и R_B, кН, по формуле / 2 /

, (6.6)

Снеговая нагрузка

Рассмотрим первый вариант загружения (рисунок 6.2 а):

Расчетная нагрузка от снега, действующая на кровлю

, (6.7)

где  - коэффициент перехода от веса снега на земле к весу снега на покрытии по / 5 /; ₁ = 0,8; ₂ = 1 + 0,1a / b = 1 + 0,1  12 / 9 = 1,13;

_сн – коэффициент перегрузки, _сн =1,4

Определим силы F_i, кН, в узлах фермы, причем силы F₀ и F₇ приложены к колоннам и в расчете не учитываются:

, (6.8)

Определяем опорные реакции R_As и R_Bs, кН:

Рассмотрим второй вариант загружения (рисунок 8.2 б):

Определим силы F_i, кН, в узлах фермы, при условии, что ₁ =1,0;

₃ = 1 + 0,6  а/b_l = 1+ 0,6 12/2,65 = 3,72; где а = В_ФН = 12м; b_l = H_ФН = 2,65м.

Определяем опорные реакции R_As и R_Bs, кН:

а)

б)

Рисунок 6.2 – Варианты снегового загружения

Нагрузка от рамных моментов

а) первая комбинация:

M_1max = -614кНм; M_2соотв = - 580кНм;

б) вторая комбинация (без снеговой нагрузки):

M_1max = -367кНм; M_2соотв = - 333кНм.

Нагрузка от распора рамы

Распор определяем по значениям поперечной силы в сечении 1-1, из таблицы3,1. В соответствии с уравнениями проекций на ось Х :

а) первая комбинация:

Н₁ = 30,11+ (30,39+34,25-3,59+9,65+34,23)0,9=124,55 кН;

Н₂ = 30,11 + (30,39+22,1-3,04-5,23-25,67)0,9=46,81 кН;

б) вторая комбинация (без снеговой нагрузки):

Н₁ =97,2 кН;

Н₂ =19,45 кН.