3.1 Сбор нагрузок на ферму

На ферму действуют следующие нагрузки: постоянная нагрузка от собственного веса фермы, постоянная нагрузка от веса кровли и плит покрытия, кратковременная снеговая нагрузка на весь пролёт фермы, кратковременная снеговая нагрузка на половину пролёта фермы. Нагрузки прикладываются к узлам верхнего пояса:

- от покрытия и собственного веса фермы

на промежуточные узлы;

на крайние узлы;

- временная снеговая на промежуточные узлы;

на крайние узлы.

3.2 Составление расчетной схемы фермы

В расчетной схеме безраскосной фермы принимают жесткое соединение поясов и стоек в узлах. Усилия М, Q, N определяются как для статически неопределимой системы с замкнутыми контурами.

Расчетные усилия в элементах ферм находят от всех возможных невыгодных сочетаний действующих нагрузок. По найденным РСУ производится расчет элементов на прочность.

Расчетные длины элементов в плоскости фермы и из плоскости принимаются по действующим нормативным документам.

На рисунках 18-20 представлена расчетная схема безраскосной арочной фермы.

Рисунок 21 – Расчетная схема арочной безраскосной фермы с обозначением элементов

Рисунок 22 – Расчетная схема арочной безраскосной фермы с обозначением узлов

Рисунок 23 – Расчетная схема арочной безраскосной фермы с обозначением жесткостей

Расчётная схема состоит из следующих элементов (рисунок 18,19,20):

- элементы верхнего пояса фермы сечением bxh=28х42 см (тип жесткости 1);

- элементы стоек фермы bxh=28х35 см (тип жесткости 3);

- элементы нижнего пояса фермы сечением bxh=28х46 см (тип жесткости 2);

- жесткие узлы фермы в расчетной схеме с жесткими узлами, жесткостью на один порядок больше наибольшей жесткости элементов фермы (тип жесткости 4).

3.3 Схемы загружения фермы

На рисунках 24-25 показаны схемы возможных загружений стропильной фермы и величины нагрузок в кН. Рассматривается 2 схемы загружения: 1 – постоянное от собственного веса фермы, веса кровли и плит покрытия; 2 – кратковременное снеговое на весь пролёт фермы.

Рисунок 24 - Загружение 1(постоянное от собственного веса фермы и веса кровли)

Рисунок 25 - Загружение 2 (кратковременное снеговое на весь пролет фермы)

3.4 Конструирование арматуры элементов фермы

3.4.1 Верхний пояс фермы

На основании результатов расчёта полученных с применением ПК ЛИРА 9.4 элементы верхнего пояса фермы армируем конструктивной арматурой (приложение Б).

Принимаем арматуру 4 Ø10 А240 с А_s=3,14 см².

Процент армировая составляет 0,3.

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=0,25∙10=2,5 мм.

Принимаем поперечную арматуру Ø6 А240

С учетом анализа армирования типовых конструкций принимаем шаг поперечных стержней s=200 мм.

Рисунок 26 – Сечение верхнего пояса фермы

3.4.2 Нижний пояс фермы

Нижний пояс фермы армируем предварительно напряжённой арматурой класса В_р -II. Армирование нижнего пояса необходимо выполнять с соблюдением расстояний в свету между напрягаемой арматурой, что обеспечивает удобство укладки и уплотнения бетонной смеси. Вся растянутая арматура должна быть охвачена замкнутыми конструктивными хомутами, ус­танавливаемыми с шагом 400 мм.

Расчётная площадь напрягаемой арматуры:

А_sp=3,14∙4+11,94∙2=36,44 см² (см. приложение Б).

Принимаем арматуру 64 Ø8 В_р-II с А_sp=38,47 см² .

Рисунок 27 – Сечение нижнего пояса фермы