2. Ферма шыбықтарындағы ішкі күштерді анықтау

3. Ферманың жүктегендегі жұмыс істеу ерекшеліктері

1. Есепті жүкті анықтау

Фермаға көлденең конструкция элементтері түйіндерде бекітілетін болғандықтан жүк түйіндер арқылы беріледі. Егер жүк белдеуге әсер ететін болса, онда жақын жатқан түйіндерге бөлінеді және де белдеудегі иілу моменті де ескеріледі. Түйіндерге момент аралықтағы моменті 1,2 көбейту арқылы табылады.

Әр жүктің әсерін жеке қарастырып, олардан пайда болған ферма шыбықтарындағы ішкі күштерді табу ыңғайлы. Стропилалық фермада келесі жүктердің есепті сұлбасы жеке қарастырылады: тұрақты жүк, оған ферманың өз және көтеріп тұрған конструкциялар салмақтары (жылу қабаты, жабын, күнтартар) жатады: уақытша жүк - ілінген жүк көтеретін – тасымалдайтын жабдықтар, пайдалы жүктер, фермаға ілінген төбе жапқыштар салмақтары жатады.

Аз уақытта әсер ететін, атмосфералық жүктер – қар, жел. Тұрақты, уақытша және қар жүктері жүктердің негізгі үйлесіміне жатады, оларға есептеу жүктер бойынша сенімділік коэффициенттерін ескере жүргізіледі, жел жүгі стропилалық фермалар үшін жүктердің ерекше үйлесімдеріне жатады.

Стропилалық ферма түйініне әсер ететін тұрақты жүк келесі формуламен анықталады.

, (207)

бұл жерде: - ферманың жабынның горизонталь проекциясына әсер ететін есепті салмағы;

- жабынның есепті салмағы;

- фермалардың ара қашықтығы;

және - түйінде жалғасатын белдеулердің ұзындықтары;

- жоғарғы белдеулердің горизонтпен құрайтын бұрышы.

Кейбір кезде (213) формуламен табылған жүкке күнтартар салмағы қосылады.

Қар – уақытша жүк: ферманы кейде жартылай жүктейді. Қар жүгі келесі формуламен анықталады.

, (208)

бұл жерде: - қардың есепті жүгі. Жел қысымы тек жік жазықтықта ескеріледі, және конструкция көлбеулігі 30⁰ артса ескеріледі, олар мұнаралар, діңгектер, эстакадалар, үш бұрышты фермалар және күнтартарлар. Жел әсерлері түйіндік жүктерге келтіріледі.

2. Ферма шыбықтарындағы ішкі күштерді анықтау

Бұрыштан, таврдан жасалған фермалар идалды топсалы болып есептеледі, өйткені шыбық осьтері түзу сызықты бір жазықтықта орналасқан және бір түйінде қиылысады. Бұл жүйенің шыбықтарында тек өстік күштер пайда болады. Осы күштерден табылған кернеулер негізгі болып саналады. Түйінде қатаңдық бар болғандықтан ферма шыбықтарында қосымша кернеулер пайда болады, егер қима енінің шыбық ұзындығына қатынасы кіші болса, онда олар конструкциялардың көтеру мүмкіндігіне әсер ете қоймайды. Қатандығы жоғары төмен температурада пайдаланылатын кезде, олардың әсері күштірек. Сол себепті, топсалы сұлба қоставрлы құбырлы, тәрізді қимасы шыбықтарда , қима биіктігінің шыбық ұзындығына қатынасы кем болғанда, есепті температура — 10° с артқанда, кем болғанда есептө температура — 40° кем болғанда қабылданады.

Көрсетілген шамалардан ауытқыған кезде түйінде пайда болатын иілу моментін ескеру қажет. Қарысыз шешім қабылданғанда жоғарғы белдеудегі моменттер келесі формулалармен анықталады:

Шеткі белдеудегі момент: , (209)

Ортаңғы белдеудегі момент: , (210)

Түйіндегі момент: , (211)

бұл жерде: - бір қалыпты жайылған жүк;

түйін белдеуінің үзындығы.

Ферма шыбықтары түйінде толық центрленбегендіктен иілу моменттері пайда болады. Бұл кернеу негізгі кернеу болмағандықтан есептеу кезінде ескерілмейді, өйткені фермадағы эксцентритет ферманың көтеру мүмкіндігіне көп әсер ете қоймайды. Ферма шыбық осьтерінің ауытқуы қима биіктігінің 1,5 % - нан артпайды.

Мүмкіндігі болғанша ферма шыбықтарындағы ішкі күштер ЭЕМ жүргізілуі қажет. ЭЕМ статикалық және динамикалық жүк әсерлерін өс ауытқуларына байланысты ішкі күштердің өзгеруін ескере ферманың кез – келген сұлбасын есептеуге болады.

ЭЕМ шыбықтарындағы есепті ішкі күштерді жүктердің үйлесімдерін ескере табуға мүмкіндік береді.

ЭЕМ жоқ кезде ферма элементтеріндегі ішкі күштер Максвелл-Кремон диаграммасын салу арқылы жүргізіледі.

Сұлбасы күрделі емес, шыбықтары өс фермаларда ішкі күштер аналитикалық жолмен анықталады. Фермаға жылжымалы жүк әсер еткенде шыбықтарындағы ішкі күштер әсер сызығын тұрғызу арқылы жүргізіледі.

Есептеу үшін ферма шыбықтарында жүктердің үйлесімін ескере есепті күштер кестесі құралады.