3.1 Определение усилий в элементах фермы

Рисунок 3 – К определению усилий

Опорные реакции

Методом вырезания узлов определяем усилия в стержнях фермы

Таблица 2 – Усилия в элементах фермы

Элементы фермы	Сжатие, кН	Растяжение, кН
Верхний пояс Нижний пояс Раскосы	284,68 270,26 50,29	273,65 182,43 91,22

3.2 Конструктивный расчёт

Определяем момента в верхнем сжатом поясе

где - длина одной панели верхнего пояса фермы

Рисунок 4 – К определению момента

Принимаем ширину , при высоте склеиваемых досок 33 мм высоту сечения принимаем из 12 досок .

Расчёт ведём с учётом устойчивости плоской формы изгиба.

Определяем геометрические характеристики принятого сечения

Определяем гибкость панели в плоскости изгиба

- при шарнирном закреплении с обеих сторон

- для древесины

Определяем значение эксцентриситета

Определяем значение момента с учётом эксцентриситета

Проверка прочности выбранного сечения

где -расстояние между опорными сечениями элемента

- коэффициент принимаемый по т.2 [3] зависящий от формы эпюры моментов

- коэффициент продольного изгиба из плоскости деформирования

- коэффициент для изгибаемых элементов прямоугольного сечения, шарнирно-закрепленных от смещения из плоскости изгиба и от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях.

Проверка прогиба панели верхнего пояса

Нижний пояс принимаем металлическим, из арматурной стали А-III.

Требуемая площадь сечения

где 0,85- понижающий коэффициент при работе спаренной арматуры

Принимаем 2 Ш 25

Гибкость нижнего пояса

где

Раскосы

Площадь поперечного сечения сжатого раскоса

Принимаем дощато-клееный раскос из досок 33 мм. Принимаем 2 доски.

Определяем гибкость панели в плоскости изгиба

- при шарнирном закреплении с обеих сторон

Проверка устойчивости выбранного сечения

Растянутый раскос

Площадь поперечного сечения сжатого раскоса

Принимаем 1Ш18

Проверка прочности выбранного сечения

Расчёт опорного узла

Рисунок 5- Конструкция опорного узла

Узел осуществляется в виде сварного из стальных листов башмака. Верхний пояс упирается в ребристую плиту, приваренную к щёкам башмака, нижний крепится к щёкам башмака сварными швами.

Определяем площадь опирания торца верхнего пояса на плиту башмака из условия смятия.

Длина плиты , принимаем

Опорную плиту рассчитываем как контурную, опёртую на четыре стороны.

Определяем нагрузку на плиту

Изгибающий момент в плите

при

Толщина плиты принимаем

Проверяем ребристую плиту как балку, пролётом равным расстоянию между осями щек.

Расстояние от грани до центра тяжести сечения

Момент инерции сечения

Определяем размеры опорной плиты башмака. Из условия опирания и закрепления анкерными болтами принимаем опорную плиту размером 20х30см.

Напряжение сжатия под плитой

Толщину плиты вычисляем из условия изгиба

• консольный участок

• средний участок

Момент сопротивления

Толщина плиты принимаем

Длина сварных швов

Принимаем швы

Элементы башмака свариваем швом .

Промежуточный узел верхнего пояса

Раскос подводится к нижнему поясу под углом 90є.

Накладку принимаем из конструктивных соображений для предотвращения смещения раскоса из проектного положения. Накладку крепит с помощью 3-х глухарей . Усилие от одного элемента верхнего пояса на другой передаются лобовыми упорами торцов через площадки смятия, высота которых .

Рисунок 5- Конструкция промежуточного узла верхнего пояса

Узел нижнего пояса

Рисунок 6 – Конструкция промежуточного узла нижнего пояса

Фасонки в узле выполнены из листовой стали t = 10 мм с отверстиями для точечных валиков. Элементы нижнего пояса и раскос крепятся в узле с помощью петель Расчетный пролет валиков . Расчетный момент в валиках для крепления горизонтальных тяжей ( по максимальному усилию):

Требуемый диаметр валиков:

Проверяем принятый диаметр валика:

на срез :

на смятие фасонки :

Подбираем валик для раскоса:

Требуемый диаметр валиков:

Проверяем принятый диаметр валика:

на срез :

на смятие фасонки :

Наименьшая ширина фасонок в месте ослабления отверстиями:

Принимаем по конструктивным соображениям:

Минимальная длинна сварных швов для крепления петель к тяжам из двух круглых стержней cм, принимаем cм.

Так как в стойке возникают только сжимающие усилия, упираем ее в уголок 70 х 12 мм, приваренный к фасонкам, и крепим двумя болтами d = 12 мм.

Усилия в раскосах

Длина сварных швов

Принимаем швы

Коньковый узелРисунок 7 – Конструкция конькового узла

Усилия в раскосах

Длина сварных швов

Принимаем швы

Принимаем размер металлической накладки 50х25 см.

Накладку крепим тремя болтами.