- •1 Выбор несущих и ограждающих конструкций, проектирование каркаса здания
- •2 Расчет и конструирование ограждающих конструкций покрытия
- •2.2 Расчет прогона
- •3. Расчет и конструирование сегментной деревометаллической фермы
- •3.1 Статический расчет
- •3.2 Конструктивный расчет
- •3.2.1 Подбор сечения панелей верхнего пояса
- •3.2.2 Подбор сечения панелей нижнего пояса
- •3.2.3 Расчет раскосов
- •3.3 Конструирование и расчет узлов
- •3.3.1 Опорный узел
- •3.3.2 Нижний промежуточный узел
- •3.3.3 Верхний промежуточный узел
- •4. Статический расчёт рамы здания и составление сочетания нагрузок
- •4.1 Определение вертикальных нагрузок на раму
- •4.2 Определение горизонтальных нагрузок на раму
- •4.3 Статический расчёт рамы
- •5 Подбор сечения и конструктивный расчёт стоек рамы
- •5.1 Подбор сечения колонны
- •5.2 Расчёт базы колонны
- •6 Обеспечение пространственной жёсткости здания при эксплуатации и монтаже
- •7. Мероприятия по защите деревянных конструкций от гниения и возгорания
3.1 Статический расчет
Нагрузки от покрытия на 1 м² горизонтальной проекции:
,
(3.3)
где
кН/м
– нормативная постоянная нагрузка;
кН/м
– расчетная постоянная нагрузка;
м
– номинальная ширина трехслойной
панели.
кН/м²;
кН/м².
м – номинальная ширина трехслойной панели.
Нагрузка от снега:
,
(3.4)
где
кН/м – нормативная снеговая нагрузка;
где
кН/м – расчетная снеговая нагрузка.
кН/м²,
кН/м².
Нагрузка от собственного веса фермы:
,
(3.5)
где
- коэффициент собственной массы для
металлодеревянной фермы.
кН/м².
Постоянная нагрузка
от покрытия на 1м² горизонтальной
проекции с учетом коэффициента
и массы фермы равна:
Нормативная
кН/м²,
Расчетная
кН/м²,
где
- коэффициент надежности по нагрузке
для деревянных конструкций.
Снеговая нагрузка, распределенная по методу треугольника:
;
(3.6)
кН/м².
;
(3.7)
кН/м²,
где
-коэффициент надежности для снеговой
нагрузки, при отношении
,
-
коэффициент, учитывающий форму покрытия
для снеговой нагрузки по второму варианту
при
.
Постоянная нагрузка на 1 м. п.:
,
(3.8)
кН/м,
Снеговая нагрузка на 1 м.п. плиты:
,
(3.9)
кН/м,
кН/м.
Для определения расчетных усилий в элементах сегментной фермы рассматриваем следующие сочетания постоянной и временной нагрузки на горизонтальную проекцию:
- постоянная и временная по всему пролету – для определения усилий в поясах;
- постоянная нагрузка по всему пролету и временная нагрузка на половине пролета – для определения усилий в элементах решетки.
Поскольку ветровая нагрузка разгружает ферму - в расчетах ее не учитываем.
В расчете сегментной фермы рассматриваем 4 варианта загружения:
- равномерно распределенная по всему пролету;
- распределенная по закону треугольника на каждой половине пролета;
- равномерно распределенная снеговая нагрузка на 1 половине пролета;
- распределенная по закону треугольника снеговая нагрузка на половине пролета.
Определяем усилия в элементах фермы от постоянной и временной нагрузок, полученные значения заносим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Усилия в элементах фермы
Эле-мент фер-мы |
Стерж-ни |
От постоян-ной
нагруз-ки
|
От снеговой нагрузки
|
От снеговой нагрузки
|
Расчетные усилия |
||||||
сле-ва |
справа |
по пролету |
слева |
справа |
по пролету |
+ |
- |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Верх-ний пояс |
О1 |
-16,85 |
-51,12 |
-22,67 |
-73,79 |
-64,5 |
-20,15 |
-74,54 |
|
91,42 |
|
О2 |
-15,40 |
-43,8 |
-23,63 |
-67,43 |
-48,38 |
-21,00 |
-58,88 |
|
82,83 |
||
О3 |
-15,22 |
-33,33 |
-33,33 |
-66,66 |
-30,74 |
-30,74 |
-46,11 |
|
81,88 |
||
О4 |
-15,40 |
-23,63 |
-43,80 |
-67,43 |
-21,00 |
-48,38 |
-45,19 |
|
82,83 |
||
О5 |
-16,85 |
-22,67 |
-51,12 |
-73,79 |
-20,15 |
-64,5 |
-52,43 |
|
90,64 |
||
Ниж-ний пояс |
И1 |
14,66 |
44,49 |
19,73 |
64,22 |
53,37 |
17,54 |
62,14 |
78,88 |
|
|
И2 |
15,22 |
39,20 |
27,46 |
66,66 |
37,08 |
24,41 |
49,28 |
81,88 |
|
||
И3 |
15,22 |
27,46 |
39,20 |
66,66 |
24,41 |
37,08 |
42,95 |
81,88 |
|
||
И4 |
14,66 |
19,73 |
44,49 |
64,22 |
17,54 |
53,37 |
44,22 |
78,88 |
|
||
Ре-шетка |
Д1 |
0,43 |
-4,12 |
6,02 |
1,9 |
-12,68 |
5,35 |
-10,01 |
|
5,8 |
|
Д2 |
-0,50 |
4,73 |
-6,91 |
-2,18 |
14,56 |
-6,14 |
11,49 |
6,65 |
|
||
Д3 |
0 |
-10,56 |
10,56 |
0 |
-11,39 |
11,39 |
-5,70 |
0 |
|
||
Д4 |
0 |
10,56 |
-10,56 |
0 |
11,39 |
-11,39 |
5,70 |
0 |
|
||
Д5 |
-0,50 |
-6,91 |
4,73 |
-2,18 |
-6,14 |
14,56 |
-1,14 |
6,65 |
|
||
Д6 |
0,43 |
6,02 |
-4,12 |
1,9 |
5,35 |
-12,68 |
0,99 |
|
5,8 |
||
где
кН
– расчетное усилие в стержне о1;
кН/м – расчетная постоянная нагрузка на 1 м.п. длины фермы;
- расчетное усилие
в стержне о1 от единичной вертикальной
нагрузки;
м
– пролет здания.

кН/м
кН/м
кН/м