4.2 Статический расчет фермы

Нагрузка от покрытия на один метр горизонтальной проекции:

, (4.1)

, (4.2)

где - постоянная нормативная нагрузка от покрытия на 1м² плана, включая вес прогона;

- постоянная расчетная нагрузка от покрытия на 1м² плана, включая вес прогона.

Нагрузка от снега:

,

.

Нагрузка от собственного веса фермы по формуле:

, (4.3)

где =4,5 – коэффициент собственной массы для металлодеревянной фермы.

Постоянная нагрузка от покрытия на 1м² горизонтальной проекции с учетом массы фермы равна:

нормативная ,

расчетная .

Постоянная нагрузка на 1 п.м.: ,

Снеговая нагрузка на 1 п.м.: .

Ветровую нагрузку в расчете не учитываем, так как она разгружает ферму.

Определяем усилия построением диаграммы Максвелла-Кремона(нагрузки на всей ферме, на левой половине фермы, на правой половине фермы ).

Определим геометрические размеры элементов фермы.

Угол наклона верхнего пояса tg== 23,5/21=0,333,  = 18,43°.

Длина нижнего пояса l_ф.н.= l_ф/2 = 21/2 =10,5 м.

Длина верхнего пояса l_ф.н.== l_ф.н/cos = 10,5/ cos18,43⁰ =11,06 м.

Длина стержней нижнего пояса l_н= l_в1 /2=10,5/2=5,25м.

Определение усилий производим следующим образом.

Узловые сосредоточенные нагрузки в узлах верхнего пояса распределенной по всему пролету:

,

.

Опорные реакции:

R_a=R_b=(3P1+2P₂)/2=10,5кН.

Узловые сосредоточенные нагрузки в узлах верхнего пояса распределенной на левой половине фермы:

R_a=6/4·P₁=6/4·5,25=7,875;

R_b=1/2· P₁=1/2·5,25=2,625.

Узловые сосредоточенные нагрузки в узлах верхнего пояса распределенной на правой половине фермы:

R_a=2,625;

R_b=7,875.

Рисунок 4.1 – Определение усилий от постоянной нагрузки

Рисунок 4.2 – Определение усилий от снеговой нагрузки

Таблица 4.1 – Усилия в элементах фермы, кН

Элементы фермы	Стержни	От постоянной нагрузки q=2,60кН/м	От снеговой нагрузки s=6,4кН/м			Max расчетные усилия
			На правом полупролете	На левом полупролете	На всем пролете	+	-
Верхний пояс	1-В	-64,74	-53,12	-106,24	-159,36		-224,1
	2-Г	-53,95	-53,12	-79,68	-132,8		-186,75
	4-Д	-53,95	-79,68	-53,12	-132,8		-186,75
	5-Е	-64,74	-106,24	-53,12	-159,36		-224,1
Нижний пояс	А-1	61,43	50,43	100,8	151,23	212,66
	А-3	40,95	50,43	50,43	100,86	141,81
	А-5	61,43	100,8	50,43	151,23	212,66
Раскосы	2-3	14,48	0	35,64	35,64	50,12
	1-2	-14,48	0	-35,64	-35,64		-50,12
	3-4	14,48	35,64	0	35,64	50,12
	4-5	-14,48	-35,64	0	-35,64		-50,12