САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-строительный факультет кафедра гражданского строительства и прикладной экологии Проектирование стропильной фермы заданного очертания

Выполнил:

Проверил:

Санкт-Петербург

2007

Оглавление.

1. Исходные данные.

2. Определение нагрузок на ферму.

3 Определение усилий в элементах фермы.

3.1. Определение усилий в каждом стержне фермы от единичной нагрузки, приложенной к узлам Верхнего пояса левой половины фермы.

3.2. Определение усилий в стержнях фермы от расчетной узловой нагрузки (табличная форма).

4. Подбор сечений стержней фермы.

4.1. Определение расчетной длины.

4.2. Подбор сечения верхнего пояса фермы.

4.3. Подбор сечения нижнего пояса фермы.

4.4. Подбор сечений стержней промежуточных раскосов и стоек.

5. Конструирование и расчет узлов фермы.

5.1. Конструирование и расчет промежуточного узла верхнего пояса.

5.2. Конструирование и расчет промежуточного узла нижнего пояса.

Литература.

1. Исходные данные.

• пролет здания - 30 м;

• шаг колонн - 6 м;

• тип покрытия – беспрогонное:

• геометрическая схема фермы – двухскатная трапецеидального очертания;

• климатический район – III.

Схема фермы изображена на Рис. 1.

Рис.1. Ферма трапецеидального очертания.

2. Определение нагрузки на ферму.

Основными нагрузками на стропильную ферму являются постоянная нагрузка от веса элементов конструкции покрытия и нагрузка от снега.

Постоянная нагрузка.

Постоянная нагрузка может быть определена в зависимости от вида покрытия. В соответствии с исходными данными тип покрытия - беспрогонный. На Рис. 2. представлена конструкция беспрогонного покрытия.

Рис.2. Конструкция беспрогонного покрытия.. 1 – защитный слой из гравия на битумной мастике (20 мм); 2 – четырехслойная рубероидная кровля; 3 – цементная стяжка (20 мм); 4- утеплитель – пенополистирол (h = 50 мм); 5- железобетонные плиты.

Сбор постоянных нагрузок проведен в табличной форме.

Таблица 1. Постоянные нагрузки.

Вид нагрузки	Нормативная, ,	Коэффициент перегрузки,	Расчетная, ,
Защитный слой из гравия на битумной основе,	40	1.3	52
Четырехслойная рубероидная кровля	20	1.3	26
Цементная стяжка	40	1.3	52
Пенополистирол ,	1	1.2	1.2
Железобетонные плиты	160	1.1	176
Собственный вес фермы	25	1.05	26.3
	291		338.8

Снеговая нагрузка.

Снеговая нагрузка для конструкций покрытия является основной. Расчетное значение снеговой нагрузки определяется по формуле: , где

- вес снегового покрова , зависящий от района строительства. Для климатического района III ;

- коэффициент перегрузки. Принимается в зависимости от отношения . . Принимаем ;

- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение снега по покрытию. зависит от конфигурации кровли. При угле наклона кровли .

Таким образом .

Линейная нагрузка на ферму собирается с грузовой полосы, ширина которой равна расстоянию между соседними колоннами.

Линейная расчетная постоянная нагрузка на ферму определяется по формуле , где

- ширина грузовой полосы.

Линейная расчетная снеговая нагрузка на ферму определяется по формуле

.

Вся нагрузка, действующая на ферму, обычно приложена к узлам фермы, к которым крепятся элементы кровельного покрытия. Величина узловой нагрузки в каждом узле пропорциональна ширине полос, с которых собирается нагрузка на них.

Вычислим узловые силы отдельно от постоянной и снеговой нагрузок.

, где

- длина панели верхнего пояса фермы.

.

.