Статический расчет фермы:

Вид и подсчет нагрузок	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетная нагрузка, Н/м2
Рулонная трехслойная кровля	100	1,3	130
Асфальтовая стяжка (20 мм)	360	1,3	470
Утеплитель фибролит	600	1,3	780
Пароизоляция (1слой толя)	25	1,2	30
Защитный настил из досок мм	80	1,1	90
Рабочий настил	62,5	1,1	68,8
Стропильная нога	75	1,1	82,5
Прогоны	238	1,1	261,8
Итого	1540,5	-	1913,1
Снеговая нагрузка	1260	-	1800
Всего	2800,5	-	3713,1

Определение нагрузок:

Собственный вес фермы со связями:

,

Где - коэффициент собственного веса фермы

Расчетный вес фермы: g_ф^р ₌ 1,1·153,61 = 168,97 Н/м²

Все нагрузки считаем приложенными к верхнему поясу фермы.

Узловые расчетные нагрузки

От собственного веса:

От снега: Н

В узлах Б и Б` соответственно G/2 = 7612,57 Н и P/2 = 6581,25 Н

Определение расчетных усилий

Продольные усилия в стержнях фермы определяются построением диаграммы усилий от единичной односторонней нагрузки с последующим умножением полученных значений на грузовые коэффициенты.

Усилие от единичной нагрузки на всем пролете:

Расчетные усилия в элементах фермы:

Наименование элемента	Стержни	Усилия от Р = 1кН				Усилия от нагрузок					Расчетные усилия
		Слева	Справа	Полный	Усилия от собств. веса G=15,23 кН		Усилия от снега Р = 13,162кН
							Слева	Полной	Снег слева			При снеге на всем пролете
1	2	3	4	5	6		7	8	9			10
Верхний пояс	АБ	-3,3	-1,65	-4,95	-75,39		-43,43	-65,15	-118,82			-140,54
	БВ	-2,98	-1,65	-4,63	-70,51		-39,22	-60,94	-109,74			-131,45
Нижний пояс	АД	3,1	1,55	4,65	70,82		40,80	61,20	111,62			132,02
	ДД’	1,49	1,49	2,98	45,39		19,61	39,22	65,00			84,61
Раскосы	БД	-0,95	0	-0,95	-14,47		-12,50	-12,50	-26,97			-26,97
	ВД	1,65	0,7	2,35	35,79		21,72	30,93	57,51			66,72
Опорная реакция		1,5	0,5	2	30,46		19,74	26,32	50,20			56,78

Подбор сечений элементов фермы: Верхний пояс:

Узлы верхнего пояса выполняются с лобовым упором элементов. Расчет элементов ведем по схеме сжато-изгибаемого стержня. Расчетный пролет см. Подбор сечения проводим по расчетным усилиям от 1-й комбинации нагрузок:

- продольному усилию в стержне кН

- изгибающему моменту от внешней местной нагрузки

кНм

Для уменьшения момента от внешней нагрузки М_G узлы верхнего пояса фермы конструируются внецентренно с передачей продольных усилий в стержнях с отрицательных эксцентриситетом, благодаря чему в элементах создается разгружающий момент М_е = N∙е.

Оптимальная величина эксцентриситета:

м см

Принимаем эксцентриситеты в узлах верхнего пояса одинаковыми и равными е = 14 см.

Принимаем верхний пояс из досок b = 25см (2,5х10).

Определяем требуемые минимальные размеры торцовых площадок смятия в узлах фермы.

МПакН/см²

МПакН/см²

В опорном и коньковом узлах (смятие древесины вдоль волокон):

см

Тогда требуемая высота верхнего пояса фермы:

см, принимаем см,

откуда см.

Проверяем принятое сечение. Геометрические характеристики:

см; см3

Гибкость элемента в плоскости фермы

Расчетный изгибающий момент кНм

Коэффициент

Максимальное нормативное напряжение:

- в середине пролета

кН/см²

- по краям панели кН/см²кН/см²

Проверяем принятое сечение на расчетные усилия от 2-й комбинации нагрузок только в середине пролета

кН; кНм

Коэффициент

кН/см²кН/см²

Устойчивость верхнего пояса из плоскости фермы обеспечена щитами покрытия.