4. Розрахунок та конструювання ферми

4.1 Визначення загальних розмірів ферми

Запроектуємо несучі конструкції холодного покриття для промислової будівлі в м. Харків. Матеріалом несучих конструкцій є сосна і сталь С235.

В якості несучих конструкцій покриття приймаємо трапецієподібні металодерев’яні великопанельні ферми. Верхній пояс ферми виконується із дощатоклеєних брусів, нижній пояс і розтягнуті елементи решітки – металеві. Крок ферм В = 5,5 м, проліт ферми L = 18 м.

Висота ферми в прольоті h = 2,6 м , довжина верхнього поясу:

l_вп = = 9,03м.

Для забезпечення будівельного підйому ферми опорні вузли опускаемо на 150 мм , тоді висота ферми на опорах :

h₀=АЕ=h - ·і + 0,15 = 2,6 – · 0,1 + 0,15 = 1,85 м.

Довжина розкосів :

АВ=ВС=А¹В¹=В¹С¹= м.

CD=DC¹= м.

Довжина стояків :

KC = K¹C¹=2,35 м.

Рис.4.1 Геометрична схема ферми

4.2 Статичний розрахунок ферми

Навантаження від лат, крокв та прогону:

а) нормативне g_n^п = 0,98 кН/м;

б) розрахункове g^п = 1,08 кН/м.

Нормативна величина тиску снігу на 1 м² поверхні землі S_o = 1,6 кН/м² Коефіцієнт надійності за навантаженням γ_f = 1. Розрахункове снігове навантаження g_s=S₀·μ· γ_f = 1,6·1·1= 1,6 кН/м².

Навантаження від власної ваги ферми задаємо автоматично в програмному комплексі Ліра.

Навантаження у вузлах :

а ) постійне: F^E=F^E`= (q · b)/2+(q_прог/2) · b = (1,08 · 5,5)/ 2+(0,275/2) ·5,5 = 3,73кН ;

F^В=F^{В`</sup>=F<sup>K</sup>= F<sup>K`}= q · b = 1,08·5,5 = 5,94кН ;

F^D= q · b+q_прог · b = 1,08 · 5,5+0,275 ·5,5 = 7,45кН.

б) тимчасове (снігове ) F^E_s=F^E`_s= q_s · А = 1,6 · 8,28 = 13,25 кН ;

F^В_s=F^{В`</sup><sub>s</sub>=F<sup>K</sup><sub>s</sub>= F<sup>K`}_s=F^D_s= q_s · А = 1,6 · 16,56= 26,5кН.

Поздовжні зусилля в стержнях ферми визначаємо за допомогою програмного комплексу „ Лира ” , розрахункові схеми вказані на рис 4.2. Розрахункові зусилля в стержнях визначаємо в табличній формі ( табл. 4.1).

Постійне навантаження на всьому прольоті

Снігове навантаження на всьому прольоті

Снігове навантаження справа

Снігове навантаження зліва

Рис.4.2 Розрахункові схеми ферм

Таблиця 4.1.

Розрахункові зусилля в стержнях ферми , кН

Елементи і опорні реакції	Позна- чення	Зусилля від снігового навантаження			Зусилля від постійного навантаження	Розрахункові зусилля		Позна- чення зусиль
		зліва	справа	на всьому прольоті		розтя-гуюче +	стис-куюче -
Верхній пояс	EB	0,00	0,00	0,00	-0,015	0,00	-0,015	О1
	ВK	-101,84	-67,9	-135,79	-37,48	-	-173,27	О2
	KD	-101,84	-67,9	-135,79	37,48	-	-173,27	О3
Нижній пояс	AC	75,72	37,86	94,64	25,72	120,36	-	U1
	CC1	91,73	91,73	137,6	38,48	176,08	-	U2
Розкоси	АВ	-92,42	-46,2	-115,53	-31,57	-	-147,1	D1
	ВC	31,46	36,38	49,65	14,22	63,87	-	D2
	CD	12,9	-31,85	-3,01	-1,62	11,28	-33,47	D3
Стояк	АE	-13,25	0	-13,25	-3,98	-	-17,23	C1
	KC	-26,5	0	-26,5	-6,6	-	-33,1	C2
Опорна реакція	RA						102	RA