4.2.Определение расчетных узловых нагрузок.

Основными нагрузками на стропильные фермы являются: постоянные - от массы не­сущих и ограждающих несущих конструкций покрытия и временные - от снега.

Все нагрузки, действующие на ферму, принимаются приложенными к узлам, на кото­рые опираются прогоны.

Расчетная постоянная нагрузка на узел фермы F_n=q_n•d=16,826•3 = 50,478 кН.

Временная узловая нагрузка от снега F_CH = р_сн •d = 48 • 3 = 144 кН.

Так как сопряжение фермы с колонной принято жестким, в элементах фермы возни­кают дополнительные усилия от рамных моментов на ее опорах. Вследствие этого в опорных сечениях возникают горизонтальные пары сил:

Величины М_л и М_пр принимаем из таблицы расчетных усилий колонны для ее верхне­го сечения (4-4).

4.3. Определение усилий в стержнях фермы.

Усилия в стержнях фермы определяются в предположении шарнирных сопряжений в узлах и могут быть определены любым методом строительной механики.

4.4. Подбор сечений стержней фермы

Подбор сечений стержней фермы начинают со сжатого пояса, затем подбирают элементы растянутого пояса и после этого переходят к раскосам и стойкам. Сечение поясов, подобранное по максимальным усилиям, обычно сохраняют на всем протяжении фермы для упрощения и ускорения ее изготовления. При больших пролетах в целях экономии стали следует изменять сечение поясов.

Нижний пояс

Н-4

По табл.50 СНиП II-23-81* принимаем 2 группу конструкций и климатический район ll₅. Для данных условий принимаем сталь С245. По табл.51 принимаем ;;;(t=2…20мм).

По табл.6 принимаем γ_с – коэффициент условий работы:

а) для сжатых поясов ферм из парных уголков γ_с=0.95;

б) для сжатых раскосов и стоек

- при λ<60 γ_с=1;

- при λ≥60 γ_с=0.8;

в) для любых растянутых элементов γ_с=1;

N=711.74кН – растяжение

Принимаем 2∟100x8

Гибкость подобранного элемента не должна превышать предельного значения:

,где

i_min – при элементах из парных уголков выбираем из двух радиусов инерции:

i_x и i_y.

;

Н-10

N=1335.12кН – растяжение

Принимаем 2∟125x12

Гибкость подобранного элемента не должна превышать предельного значения:

,где

i_min – при элементах из парных уголков выбираем из двух радиусов инерции:

i_x и i_y.

;

Верхний пояс

В-2

N=471.15кН

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟100x12

;

При принимаем.

- условие выполняется;

, тогда .

В-6(В-8)

N=-1156.74 кН

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟150x15

;

При принимаем.

- условие выполняется;

, тогда .

В-12

N=-1327.34 кН

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟160x16

;

При принимаем.

- условие выполняется;

, тогда .

Раскосы

Р-3

N=-1029.049кН;

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟150x15

;

При принимаем.

- условие выполняется;

Р-5

N=646.228кН;

Принимаем 2∟90x9

;

Р-9

N=-339.624кН;

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟100x12

;

При принимаем.

- условие выполняется;

Р-11

N=-52.622кН;

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟90x9

;

При принимаем.

- условие выполняется;

Стойки

С-7

N=-194.48кН;

Задаемся гибкостью λ=80, тогда по табл.72 определяем .

Принимаем 2∟70x8

;

При принимаем.

- условие выполняется;

Стойки

С-13

N=25.98кН;

Принимаем 2∟50x3

;

Окончательно принимаем следующие размеры уголков:

1)Нижний пояс:

- н-4, н-22 – 100x8;

- н-10, н-16 – 125x12;

2) Верхний пояс:

- в-2; в-6; в-8; в-24;в-21; в-18 – 150x15;

- в-12; в-15 – 160x16;

3) Раскосы:

- все – 150x15;

4) Стойки:

- все – 70x8