3.1 Подсчет нагрузок
Номинальный пролет фермы leff = 22,0 м, расчетный пролет l0=22-2· 0,15=21,7 м, расстояние между фермами вдоль здания b=9,0 м, высоту фермы принимаем hф=3,0 м.
Ферма изготовляется с монолитными поясами и закладной решеткой. Все элементы фермы выполняются прямоугольными в поперечном сечении.
Принимаем равномерно распределенную нагрузку: постоянную от покрытия; временную (снеговую). Собственный вес фермы составит 8,97 т, а на 1 м длины составит 8,97/21,7=0,413 т.
Все нагрузки на ферму прикладываются в виде сосредоточенных грузов в местах опирания продольных ребер крупнопанельного настила. Собственный вес фермы для упрощения расчета учитывается в виде сосредоточенных грузов в узлах верхнего пояса.
Таблица 3.1. Определение нагрузки.
Наименование элементов |
Нормативная нагрузка, кПа |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кПа |
Постоянная: от веса теплоизоляционного ковра и настила |
5,44 |
1,35 |
7,344 |
От собственного веса фермы GФ=89,7 кН. |
0,413 |
1,35 |
0,557 |
Итого |
gн=5,853 |
|
g=7,9 |
Временная нагрузка (снеговая) |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
Узловая постоянная нагрузка на ферму:
кН;
кН.
Узловая временная нагрузка на ферму:
;
кН;
3.2 Определение усилий в элементах фермы
Упрощенный расчет предварительно напряженных железобетонных стропильных ферм обычно производится с учетом того, что в узлах имеются шарниры, которые обеспечивают свободный поворот стержней при деформации. Каждый элемент фермы остается прямолинейным и находится под воздействием только продольных осевых сил. Усилия в элементах фермы определяем построением диаграммы Максвелла-Кремоны.
Рисунок 3.2 – Диаграмма Максвела-Кремоны
Таблица 3.2. Определение усилий в стержнях
Элементы ферм |
Номер стержня |
Усилия в стержнях ферм |
Расчетные усилия N, кН |
||
От одиничн. нагрузки |
От пост. G=156,42 кН Gser=115,89 кН |
От снегов. P=35,64 кН Pser=23,76 кН |
|||
Верхний пояс |
1 – B |
0 |
0 |
0 |
0 |
C – 3 |
- 5,8 |
- 907,236 |
- 206,712 |
- 1113,948 |
|
D – 4 |
- 5,8 |
- 907,236 |
- 206,712 |
- 1113,948 |
|
E – 6 |
- 8,8 |
- 1376,496 |
- 313,632 |
- 1690,128 |
|
F – 7 |
- 8,8 |
- 1376,496 |
- 313,632 |
- 1690,128 |
|
G – 9 |
- 8,8 |
- 1376,496 |
- 313,632 |
- 1690,128 |
|
H – 10 |
- 8,8 |
- 1376,496 |
- 313,632 |
- 1690,128 |
|
I – 12 |
- 5,8 |
- 907,236 |
- 206,712 |
- 1690,128 |
|
J – 13 |
- 5,8 |
- 907,236 |
- 206,712 |
- 1113,948 |
|
K – 15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Нижний пояс |
2 – M |
3,3 |
516,186 |
117,612 |
633,798 |
5 – M |
7,7 |
1204,434 |
274,428 |
1478,862 |
|
8 – M |
9,1 |
1423,422 |
324,324 |
1747,746 |
|
11 – M |
7,7 |
1204,434 |
274,428 |
1478,862 |
|
14– M |
3,3 |
516,186 |
117,612 |
633,798 |
|
Стойки |
A – 1 |
- 0,5 |
- 78,21 |
- 17,82 |
- 96,03 |
3 – 4 |
- 1 |
- 156,42 |
- 35,64 |
- 192,06 |
|
6 – 7 |
- 1 |
- 156,42 |
- 35,64 |
- 192,06 |
|
9 – 10 |
- 1 |
- 156,42 |
- 35,64 |
- 192,06 |
|
12 – 13 |
- 1 |
- 156,42 |
- 35,64 |
- 192,06 |
|
15 – L |
- 0,5 |
- 78,21 |
- 17,82 |
- 96,03 |
|
Раскосы |
1 – 2 |
- 5,6 |
- 875,952 |
- 199,584 |
- 1075,536 |
2 – 3 |
4,3 |
672,606 |
153,252 |
825,858 |
|
4 – 5 |
- 3,1 |
- 484,902 |
- 110,484 |
- 595,386 |
|
5 – 6 |
1,9 |
297,198 |
67,716 |
364,914 |
|
7 – 8 |
- 0,6 |
- 93,852 |
- 21,384 |
- 115,236 |
|
8 – 9 |
- 0,6 |
- 93,852 |
- 21,384 |
- 115,236 |
|
10 – 11 |
1,9 |
297,198 |
67,716 |
364,914 |
|
11 – 12 |
- 3,1 |
- 484,902 |
- 110,484 |
- 595,386 |
|
13 – 14 |
4,3 |
672,606 |
153,252 |
825,858 |
|
14 – 15 |
- 5,6 |
- 875,952 |
- 199,584 |
- 1075,536 |
|