3.Расчет стропильной сегментной фермы

3.1.Исходные данные для расчёта:

пролёт фермы 18м;

шаг колонн 12м;

плиты покрытия 3x12м;

место строительства г.Иваново.

3.2.Материалы:

В качестве предварительнонапрягаемой арматуры канаты диаметром 15 К7 и бетон тяжелый класса В30; напряжение выполняется механическим способом домкратами на упорыв стенда.

Для напрягаемой арматуры класса В30,подвергнутой тепловой обработке при атмосферном давлении принимаем:

R_sp,ser =1295 мПа R_sp =1080 мПа E_sp =180000

Для тяжёлого бетона класса В30, подвергнутой тепловой обработке при атмосферном давлении принимаем:

R_bt,ser =1.8мПа R_b,ser =22.0мПа R_bt =1.2мПа _п = 0.95 E_b =29000мПа

В качестве напрягаемой арматуры принимаем стержневую арматуру класса А-/// принимаем :

R_sw =220 мПа E_s =200000мПа R_s =365 мПа R_sс =365 мПа

Вкачестве конструктивной арматуры принимаемпроволочную арматуру класса Вр-/ и стержневую арматуру класса А-/

3.3.Статический расчёт фермы

3.3.1.Нормативные нагрузки

.

№ п.п.	Вид нагрузки	Нормативная Нагрузка,кН/м2
1. 2. 3. 4. 5.	Железобетонные крупнопанельные плиты покрытия с заливкой швов Обмазочная пароизоляция Утеплитель 0.1х500х10-3 х9.81 Асфальтовая стяжка 0.02х1750 х10-3 х9.81 Рулонный ковёр	2.02 0.05 0.74 0.35 0.15
Итого		3.31
Нагрузка от собственного веса ферм (принимаем ферму 3типоразмера)
q ф.ser =7800х10-3 х9.81/18х12=0.354 кН/ м2

Нормативная кратковременная снеговая нагрузка на 1 м² поверхности покрытия равна:

S_ser = S₀ с₁ =1х18/(8х2.725)=0.825кН/м²

l=18м; f=2.725м

Втом числе нормативная длительная снеговая нагрузка составляет:

S_l,ser = S_ser k=0.5х0.825=0.4125 кН/м²

3.3.2.Расчётные нагрузки

№ п.п.	Вид нагрузки	f	Нормативная Нагрузка,кН/м2
1. 2. 3. 4. 5.	Железобетонные крупнопанельные плиты покрытия с заливкой швов Обмазочная пароизоляция Утеплитель Асфальтовая стяжка Рулонный ковёр	1.1 1.3 1.3 1.1 1.3	2.11 0.06 0.91 0.36 0.19
Итого			3.63

От собственного веса фермы:

q _ф =0.354х1.1=0.39 кН/м

Расчётная нагрузка от снегового покрова состовляет

S = 0.825х1.4=1.16 кН/м²

S_l = 0.413х1.4=0.58 кН/м²

Узловые (сосредоточенные) нагрузки равны:

Нормативные

Р_n,ser =3.664•12•3=131.90 кН

Р_f,ser =0.354•12•3=12.70 кН

Р_s,ser =0.825•12•3=29.70кН

Р_sl,ser =0.413•12•3=14.87 кН

Расчётные

Р_n=3.63•12•3=130.68кН

Р_f =0.39•12•3=14.04кН

Р_s=1.16•12•3=41.76кН

Р_sl=0.58•12•3=20.88кН

Полная нагрузка от собственного веса покрытия с учётом веса фермы составляет:

Р_,ser = Р_n,ser + Р_f,ser=131.9+12.70=144.60кН

Р₌ Р_n+ Р_f=130.68+14.04=144.72кН

В таблице приведен расчёт усилий в элементах ферм от постоянной ивременной (снеговой) нагрузок :

Стержни фермы	обозначения	Усилия от единичной нагрузки		Усилия от нагрузки,кН Нижний пояс Раскосы Стойки						Усилия от сочетаний нагрузок, кН
		Односторонней (слева)	Симметричной		Собствнного веса 144.72	Сеговой					186.48		165.60
						Кратковременной 41.76		Длительной 20.88			Односторонней	Симметричной	Односторонней
													Односторонней (слева)	Симметричной
						Односторонней	Симметричной	Односторонней	Симметричной
Верхний пояс	А1	-3.86	-5.51		-797.41		-230.10		-115.05			-1027.5		-912.46
	А2	-2.70	-5.42		-784.38		-226.34		-113.17			-1100.7		-897.5
	А3	-4.18	-6.60		-955.15		-275.62		-137.81			-1230.7		-1092.9
Нижнпояс	U1	3.44	4.93		713.47		247.64		102.94			919.35		816.41
	U2	2.67	5.33		776.36		222.58		111.29			993.94		882.65
Раскосы	D1	-0.13	0.41		59.43	-5.43	17.12	-2.27	8.56		53.91	76.46	56.63	67.90
	D2	0.78	-0.11		-15.92	32.57	-4.59	16.29	-2.30		16.65	-20.51	0.37	-18.22
Стойки	V1	-0.45	-0.10		-14.47	-18.79	-4.18	-9.40	-2.09		-33.26	-1865	-23.87	-16.56

Нормативные усилия следует опредилять только в наиболее растянутых элементах для расчёта по второй группе придельных состояний:

Нижний пояс

U_2,ser =N_ser =131.9=12.7=29.70=174.3 кН

U_2l,ser =N_l.ser=131.9+12.7+14.87=159.47кН

Раскос

D_1,ser =N_ser=174.3•0.41=71.46кН

D_1L,ser =N_L,ser=159.47•0.41=65.38кН