3 Расчетно-конструктивный раздел

3.1 Расчет и конструирование металлодеревянной фермы треугольного очертания

Основные несущие конструкции покрытия – металлодеревянная ферма трехугольного очертания. Пролёт фермы 30 м, шаг ферм – 6,0 м. Район строительства –г. Могилев, по снеговой нагрузке IIБ, по ветровой – I. Порода древесины – сосна, класс условий эксплуатации – 1.

3.1.1 Геометрические характеристики фермы

Угол наклона хорды полуфермы к горизонту:

Рис. 3.1.1 – Геометрическая схема фермы

3.1.2 Сбор нагрузок

На ферму действуют следующие нагрузки:

• нагрузка от собственного веса покрытия и фермы;

• снеговая нагрузка ( в соответствии со снеговым районом);

• ветровая нагрузка (в соответствии с районом).

Таблица 3.1.1 – Нагрузки на арку

Состав покрытия	Нормативная, Кпа	Коэффициент Перегрузки	Расчетная, Кпа
Постоянная: Металлочерепица	0,074	1,05	0,078
Обрешетка 50х50 шаг 350	0,25	1,1	0,275
Контробрешетка 100х19	0,095	1,1	0,105
Гидроизоляция (противоконденсатная пленка "ютакон")	0,3	1,3	0,39
Прогон 100х150(h)	0,75	1,1	0,825
Утеплитель (плиты минераловатные d=75мм, r = 200 кг/м3)	0,03	1,3	0,039
Пароизоляция "ютафол "	0,04	1,3	0,052
Собственный вес металлодеревянной фермы	0,226	1,1	0,2486
Всего:	1,934		2,19
Временная: Снеговая =1,2 /4, табл.1.8/	1,2	1,5	1,8
Постоянная и временная:	3,134		3,99

Собственный вес фермы:

где, – постоянная нормативная нагрузка от покрытия, кН/м²;

– полное нормативное значение снеговой нагрузки, кН/м²;

– расчетный пролет, м;

– коэффициент собственного веса конструкции /4, табл.1.6/.

_{Собственный вес:}

_{Снеговая нагрузка:}

Рис. 3.1.2 – Сечения и нумерация стержней

Ветровая нагрузка:

Посёлок Загородье находится в 1 ветровом, значит нормативное значение ветрового давления /4, табл.1.10/.

Согласно приложения /4, табл.1.12/, схема действия ветровой нагрузки имеет следующий вид (рис. 3.1.3):

Рисунок 3.1.3 – Схема ветровой нагрузки

Нормативное значение средней ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяем по формуле /4, стр.235/:

где, – нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района /4, табл.1.10/;

– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте /4, табл.1.11/;

с – аэродинамический коэффициент /4, табл.1.12/.

Тип местности В. Коэффициент изменения напора ветра с изменением высоты /4, табл.1.11/:

Коэффициент надежности для ветровой нагрузки принимаем равным 1,4 /4, п.1.3/.

Таблица 3.1.2 – Определение расчетной ветровой нагрузки

Участки	Нормативное значение ветрого давления ω0, кПа	k	с	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетное значение ветрого давления, кПа	Шаг конструкций В, м	cos 15º	Расчетная нагрузка на погонный метр арки, кН
0-4,05м	0,23	0,405	0,15	1,4	0,0196	6,0	0,966	0,114
0-4,05м		0,405	-0,4		-0,052	6,0	0,966	-0,301