5.2. Определение усилий в стержнях фермы

Усилия в стержнях фермы определяем раздельно для каждой нагрузки на ЭВМ с использованием программного комплекса "ЛИРА ПК". Расчетная конечно-элементная модель фермы и схема приложения узловых нагрузок приведена в приложении.

Для определения усилий от опорных (рамных) моментов определяются усилия от единичного момента, приложенного к левой опоре; зеркальное отображение этих усилий дает значения усилий в стержнях фермы от единичного момента, приложенного к правой опоре. Единичный момент заменяется парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре.

Усилия от единичных моментов умножаются на соответствующие значения моментов и суммируются.

Усилия от распора рамы прикладываем целиком к нижнему поясу.

Результаты статического расчет оформляем в виде сводной таблицы (табл.3), которую в виду симметрии фермы составяем для ее половины. Усилия от опорных моментов и распора рамы учитываем только в том случае, если они догружают стержень или меняют знак с "+" на "-". При учете усилий от опорных моментов снеговая нагрузка вводится с коэффициентом сочетания  = 0,9.

5.3. Подбор и проверка сечений стержней ферм

Подбор сечений элементов фермы оформляем в виде сводной таблицы (табл. 4), в которой отражены все расчетные характеристики стержней. Сечение

считается выбранным удачно, если любой профиль меньшего поперечного сечения уже не удовлетворяет условиям прочности, устойчивости или предельной гибкости.

5.3.1. Подбор сечений верхнего пояса

Сечение верхнего пояса ферм пролетом 24 м принимается постоянным по длине; при пролете от 30 до 42 м сечение рекомендуется изменять один раз, обычно в четвертом от опоры узле.

Расчетная длина верхнего пояса в плоскости фермы равна геометрической длине панели (_ox = ). Расчетная длина из плоскости фермы при беспрогонном покрытии равна ширине панели покрытия (_oy = b_n), при прогонном покрытии - расстоянию между точками, закрепленными поперечными связями (рис. 4). Расчетные длины элементов перекрестной решетки, скрепленной между собой, следует определять в соответствии с указаниями п.6.3^* [4]. Расчетная длина пояса из плоскости в предела фонаря принимается равным расстоянию между точками закрепления поперечными связями.

Сечения элементов пояса ферм принимаем в соответствии с заданием на проект из равнополочных уголков или широкополочных тавров. Зазор между уголками определяется толщиной фасонки и назначается в зависимости от усилия в опорном раскосе. Предельная гибкость верхнего опорного пояса [] = 120.

Максимальное усилие верхнего пояса в стержне 13-14-15 (N = 2044,5 кН, табл. 3). Расчетная длина в плоскости фермы _ox = 300 мм, из плоскости - _oy = 600 см. Задаемся  = 70; тогда  = 0,754 по табл. 72 [4]

см².

По табл.сортамента (уголки стальные горячекатанные равнополочные по ГОСТ 8509-93) принимаем 2  220 х 16 с геометрическими характеристиками: А = см²; i_x = 6,17 см; i_y = 8,7 см (при усилии в опорном раскосе 969,1 кН толщину фасонки принимаем равной 14 мм).