Определение геометрических размеров фермы

Расчетный пролет фермы: L_р = L - h_к = 12 - 0,416 = 11,584 м

Высота фермы по осям поясов принимаем h = 1/6L_р = 1,93 м

Длина верхнего пояса полуфермы при угле его наклона α равного 1/10 пролета:

tg α = 0.1; α₁ = 5˚42’’; sin α₁ = 0.0995; cos α₁ = 0.995

БГ = м

Длина панели верхнего пояса:

l_в = м

Длина панели нижнего пояса:

L_н = м

Строительный подъем нижнего пояса:

f_стр = = 1/200*11,584=0,06 м

С учетом строительного подъема высота ферм на опорах составит 1.41 м

Длина элементов решетки:

БД = 3,228 м

ДГ = 3,515 м

ВД = 1,657 м

Углы наклона элементов решетки к горизонту:

tg α₂ = h₀-f_стр / l_стр = 0,4667

α₂ = 25˚01’; sin α₂ = 0,4229; cos α₂ = 0,9062

tg α₃ = h / l_н = 1,93 / 2,896 = 0,667

α₃ = 33˚41’; sin α₃ = 0,5547; cos α₃ = 0,8320

Подсчет нагрузок на ферму

Нагрузки от собственного веса элементов покрытия (кровли, плиты покрытия), приходящиеся на 1 м² перекрываемой площади (горизонтальной плоскости) равны:

нормативная – q_п^н = 826,3 Па

расчетная – q_п = 986,8 Па

Собственный вес фермы, приходящийся на 1 м² перекрываемой площади:

- нормативный, где k_св 4 - коэффициент собственного веса фермы

q^н_св = 98,15 Па

- расчетный q_св = 98,15 х 1,1 = 107,9 Па

Расчетная нагрузка от снега на ферму: S_р = 1764 Па

Расчетные узловые нагрузки от собственного веса конструкций:

- для промежуточных узлов:

G = (qн + qсв) B L_р/4 = 19021,5 H

- для опорных узлов

G_оп = G/2 = 9510,7 H

Расчетные узловые нагрузки от снега:

- для промежуточных узлов

S = S_р B l_р/4 = 30651,3 H

- для опорных узлов

S_оп = S/2 = 15325,6 H

Статический расчет фермы

Целью статического расчета является определение максимально-возможных усилий во всех элементах фермы при реальных сочетаниях постоянной (от собственного веса ) и временной (от снега) нагрузок. Возможны два сочетания нагрузок: первое – постоянная + снеговая нагрузка по всему пролету; второе – постоянная нагрузка по всему пролету + снеговая на половине пролета. Ветровую нагрузку ввиду её малого влияния на усилия в элементах фермы можно не учитывать. Усилия в элементах фермы определяются графическим способом (путем построения диаграммы Максвелла – Кремоны) от узловых нагрузок Р = 1, расположенных на одной (левой) половине фермы. Полученные усилия в элементах фермы заносят в таблицу с последующим умножением их на расчетные узловые нагрузки.

Таблица «Усилия в элементах фермы»

Элемент фермы Обозначение стержней		Усилия																			Обозначение усилий
		От единичной нагрузки						от постоянной нагрузки		от снеговой нагрузки S = 30651,3 H						расчетные, H
		слева		справа		по всему пролёту				слева		справа		по всему пролёту		+		-
1	2		3		4		5		6		7		8		9		10		11		12
Верхний пояс	а – III б - IV		-0.89 -0.89		-0.39 -0.39		-1.28 -1.28		-50986.5 -50986.5		-55538.5 -55538.5		-24337 -24337		-79876 -79876				130862		01 01
Нижний пояс	а – I в – I		0.975 0.755		0.425 0.755		1.4 1.51		55766 60148		60843 47114.5		26521.5 47114.5		87364 94228.5		143130.5 154376.5				U1 U2
Раскос	б - в		0,16		-0,36		-0,2		-7966,5		9984,5		-22465		-12480,5		2018		30431,5		Д1
Стойка	а - б		-0,50		0,00		-0,50		-19916,5		-31201,5		0,00		-31201,5				51118		V1
Реакция	А А’		-0.75 -0.25		-0.25 -0.75		-1.00 -1.00		-39833 -39833		-46802.5 -15601		-15601 -46802.5		-62403 -62403				102236 102236		А А’