2. Расчет фермы сегментного очертания с клееным верхним поясом.

Несущие конструкции покрытия принимаем в виде сегментных металлодеревянных ферм с разрезным верхним поясом из дощато-клееных блоков. Материал конструкций – клееные брусья для сжатых и сжато-изгибаемых элементов и сталь С235 – для растянутых.

Рис. 1 Геометрическая схема сегментной фермы.

Расчетный пролет , расчетная высота фермы. Решетка фермы треугольная. Радиус оси верхнего пояса:

Длина дуги верхнего пояса:

где - центральный угол;

,

Принимаем верхний пояс из 4 равных панелей. Длина панели:

Длина хорды:

;

Размер стрелки ВГ:

Тогда ЕГ:

Длина хорды ББ:

Длина раскоса БД:

Длина раскоса ДВ:

Стрела выгиба панели верхнего пояса:

2.1 Статический расчет фермы.

Постоянная нагрузка – от ограждающих конструкций (от панелей покрытия).

Нормативная нагрузка: .

Расчетная нагрузка на ферму от панелей покрытия: .

Собственный вес фермы:

где для сегментной фермы пролетом 24 м.

Расчетное значение постоянной нагрузки на 1 п.м. фермы:

Согласно п. 8.2 [2] предельное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытие вычисляется по формуле:

где – коэффициент надежности по предельному значению снеговой нагрузки определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости при Т = 50 лет= 1.

S_о – характеристическое значение снеговой нагрузки для г. Житомир.

S_о = 1460 МПа

С_е = 1 согласно п. 8.9, С_alt = 1 по 8.10 [2]

μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие.

В соответствии с приложением Ж схема 2 вариант1

где α – угол наклона касательной к очертанию фермы.

В точке А

В точке Б

В точке В

Таким образом снеговая нагрузка по I варианту распределяется по синусоиде:

Линейная расчетная снеговая нагрузка:

Рис.2. Значение ординат коэффициентов μ₁ и μ₂

2.2. Определение узловых нагрузок.

Все нагрузки приложены к узлам верхних поясов сегментной фермы, горизонтальную проекцию каждой панели верхнего пояса рассматриваем как однопролетную балку с соответствующей схемой загружения (см. рис. 3).

Узловые постоянные нагрузки:

Проверка

Узловые временные нагрузки от загружения снеговой нагрузкой:

Вариант 1. Распределенная нагрузка по синусоиде:

Проверка

Вариант 2. Распределенная нагрузка по закону треугольника:

Проверка

Рис. 3. Возможные варианты загружения сегментной фермы с разрезным клееным поясом постоянной и снеговой нагрузкой

2.3. Определение усилий в элементах фермы.

Статический расчет фермы выполняем по программе SCAD Office Нумерация стержней принята цифровая (см. рис. 4).

Рис. 4. Нумерация узлов и элементов сегментной фермы

После расчета фермы на постоянную и 2 варианта загружения снеговой нагрузкой определим расчетные усилия в стержнях фермы.

Расчетные продольные усилия в элементах фермы Таблица 2

Элементы фермы	Обозначение стержней	Постоянная нагрузка, кН	Снеговая нагрузка на по синусоиде Вариант №1	Снеговая нагрузка по закону треугольника вариант №2	Расчетные усилия	Обозначения усилий
Верхний пояс	АБ(4)	-84,69	-148,97	-105,81	-233,66	О1
	БВ(5)	-77,14	-137,88	-85,17	-215,02	О2
Нижний пояс	АД(1)	+75,26	+132,69	+94,25	+207,95	U1
	ДД/(2)	+77,36	+140,58	+71,24	+217,94	U2
Решетка	БД(8)	+1,48	+5,53	-16,13 +0,91	-14,65 +2,39	Д1
	ДВ(9)	-1,65	-6,17	+17,99 -1,01	+16,34 -7,82	Д2