5. Расчет и конструирование стальных стропильных ферм
Определение нагрузок
Постоянные нагрузки
Рис 10. Стропильная ферма.
Нагрузки от собственной массы 1 м2 кровли определяется по фактическому составу, учитывая собственную массу стропильных ферм и связей (табл. 1).
Величина сосредоточенной силы от постоянных нагрузок определяется с учетом грузовой площади b×d, где b – шаг ферм; d – длина панели верхнего пояса:
(51)
Где
нагрузка
от собственной массы металлоконструкций
покрытия;
постоянная
расчетная нагрузка от покрытия.
Снеговая нагрузка
Расчетная интенсивность снеговой нагрузки равна:
(52)
При бесфонарных зданиях нагрузки во всех узлах будут одинаковы и равны:
(53)
Определение опорных моментов
В опорных сечениях ферм, являющихся ригелями рам с жесткими узлами, возникают изгибающие моменты. Для выявления дополнительных усилий в раскосах и приопорной панели верхнего пояса рассматриваются – Млевmax и соответствующий момент на правой опоре – Мпрсоот, вычисляемый для тех же нагрузок. Здесь – Mлевmax принимается по таблице расчетных комбинаций усилий для колонны левого ряда (из условия равновесия узла сопряжения ригеля со стойкой).
Для определения отрицательных опорных моментов ригеля рассматриваются два вида основных сочетаний:
Постоянная и одна наиболее неблагоприятная временная нагрузка с коэффициентом сочетаний
(Р-торможение крана на колонне и D-
давление крана);
(54)
(55)
(56)
(57)
Постоянная и две кратковременные нагрузки (ветровая, торможение от тележки и давление крана на колонну) с коэффициентом
.
(58)
(59)
(60)
(61)
Расчетные моменты в опорных сечениях фермы
Таблица 9.
|
|
|
|
|
|
471,1 |
-143,6 |
1607,9 |
-810,6 |
№ загружения |
1,3,6 |
1,4,8 |
1,3,5 |
1,4,7 |
|
666,22 |
113,04 |
-1802,9 |
-1085,3 |
№ загружения |
1,3,6,9 |
1,4,8,9 |
1,3,5,10 |
1,4,7,10 |
Определение расчетных усилий в стержнях фермы
Для определения
расчетных усилий с учетом сочетания
нагрузок усилия в стержнях ферм определяют
от каждой нагрузки в отдельности. Для
симметричных ферм в таблицу включают
только стержни одной половины фермы.
Рис 11. Стропильная ферма с пронумерованными стержнями.
Таблица 10.
Расчетные усилия в стержнях фермы
Элемент |
Обозначение стержня |
Усилия от единичных сил |
Усилие от постоянной нагрузки Р=111,31кН
|
Усилие от снеговой н-ки Pc=96,768кН |
Усилия от опорных моментов Млев= -1802,9, Мпр= -1085,3 |
Расчетные усилия в кН |
||||||||||
S1 Р=1 |
S2 Млкв=-1 |
S3 Мпр=-1 |
ψ=1 |
ψ=0,9 |
S2· Млев |
S3· Мпр |
9+10 |
№ загр. |
+ раст. - сжат. |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
||||
Верх. пояс |
В1 |
0 |
+0,470 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-847,363 |
0 |
-847,363 |
11 |
-435,71 |
||||
Г3, Д4 |
-6,484 |
+0,290 |
+0,09 |
-721,73404 |
-627,44371 |
-564,69934 |
-522,841 |
-97,677 |
-620,518 |
6,7 |
-912,694 |
|||||
Е6 |
-7,367 |
+0,160 |
+0,16 |
-820,02077 |
-712,88986 |
-641,60087 |
-288,464 |
-173,648 |
-462,112 |
6,7 |
-1026,781 |
|||||
Нижн. пояс |
А2 |
+3,401 |
-0,37 |
-0,05 |
378,56531 |
329,10797 |
296,19717 |
667,073 |
54,265 |
721,338 |
6,7 |
+584,705 |
||||
А5 |
+7,457 |
-0,22 |
-0,13 |
830,03867 |
721,59898 |
649,43908 |
396,638 |
141,089 |
537,727 |
6,7 |
+1040,577 |
|||||
Раскосы |
1-2 |
-5,323 |
-0,13 |
+0,07 |
-592,50313 |
-515,09606 |
-463,58646 |
234,377 |
-75,971 |
158,406 |
6,7 |
-754,914 |
||||
2-3 |
+3,139 |
+0,11 |
-0,06 |
349,40209 |
303,75475 |
273,37928 |
-198,319 |
65,118 |
-133,201 |
6,7 |
+419,397 |
|||||
4-5 |
-1,384 |
-0,10 |
+0,05 |
-154,05304 |
-133,92691 |
-120,53422 |
180,29 |
-54,265 |
126,025 |
6,7 |
-183,775 |
|||||
5-6 |
-0,116 |
+0,08 |
-0,04 |
-12,912 |
-11,225 |
-10,102 |
-144,23 |
43,412 |
-100,82 |
6,7 |
-24,323 |
|||||
Стойки |
3-4 |
-1,00 |
0 |
0 |
-111,31 |
-96,768 |
-87,091 |
0 |
0 |
0 |
6,7 |
-136,4 |
||||
6-6 |
+0,224 |
+0,03 |
+0,03 |
24,933 |
21,676 |
19,508 |
-54,087 |
-32,559 |
-86,646 |
6,7 |
+34,108 |
|||||
Расчетные усилия в стержнях фермы выполнены в программе «кристалл»