14. Определение расчетных усилий в элементах фермы.

Фермами наз-ся решетчатые конструкции, работающие, как и балки на изгиб. Конструкции ферм сост. из отдельных стержней, к-рые соединены в узлах и образуют геометрически неизменяемую систему. Фермы состоят из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой решеткой из раскосов и стоек.

Расчет ферм выполняется в следующем порядке: 1. Определяется нагрузка на ферму 2. Вычисляются узловые силы и находятся расчетные усилия во всех стержнях фермы 3. Подбирается сечение элементов ферм 4. Рассчитываются и конструируются соединения, узлы, детали.

Усилия в стержнях ферм определяются графическим или аналитическим способом. Если имеются фермы со шпренгельной решеткой, нагрузки сначала собирают по основным узлам, а затем отдельно рассматриваются шпренгельный элемент как самостоятельная ферма. Если не все силы совпадают с узлами, то сила, действующая между узлами, вызывает в стержне дополнительный местный изгибающий момент, в результате чего элемент будет работать на внецентренное сжатие от продольной силы и местного изгибающего момента. Моменты в этом случае определяются как для свободно опертых балок.

Определение усилий в элементах ферм проводится по предположительному наличию там шарнирных узлов, причем проверять прогиб ферм в этом случае вовсе необязательно. Необходимо учесть возможность расположения временной нагрузки и на всем пролете, и на половине пролета ферм.

Центрирование элементов решетки должно происходить в её узлах. При слабонагруженной решетке возможно исключение – элементы решетки допустимо прикрепить к поясам помимо центрирования. Если же рассчитывается металлическая ферма как шарнирно-стержневая система, где принимается соблюдение условий центрирование узлов и узловое приложение нагрузок, то усилия, возникающие в элементах ферм, бывают или сжимающие, или растягивающие. Тогда устойчивость и прочность должны рассчитываться только по определенным формулам центрального растяжения элементов, а также их сжатия. К металлическим конструкциям применяются соответствующие формулы расчета металлических элементов.

16. Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок и их сочетаний.

Нагрузки классифицируют:

1) По природе происхождения;

2) По характеру изменения во времени;

3) По интенсивности;

4) По продолжительности действия.

1. Нагрузки от собственного веса грунта и конструкции; Полезные и сопутствующие (вес людей, оборудования, подвесные краны); Атмосферные нагрузки; Температурные; Монтажные нагрузки; Сейсмические воздействия.

2. Постоянные и временные. Временные быть длительного и кратковременного воздействия. Кроме того, есть нагрузки, которые выделяются в разряд особых нагрузок и воздействий.

Постоянные нагрузки – собственный вес несущих и ограждающих конструкций, давление грунта, предварительное напряжение.

Временные длительные нагрузки – вес стационарного технологического оборудования, вес складируемых материалов в хранилищах, давление газов, жидкостей и сыпучих материалов в емкостях

Кратковременные нагрузки – нормативные нагрузки от снега, ветра, подвижного подъемно-транспортного оборудования, массы людей, животных и т.п.

Особые нагрузки – сейсмические воздействия, взрывные воздействия, нагрузки, возникающие в процессе монтажа конструкций, а так же связанные с поломкой технологического оборудования.

3) При методике предельных состояний все нагрузки классифицированы в зависимости от вероятности их воздействия на нормативные (Fⁿ) расчетные (F = Fⁿ∙γ_f).

При действии на конструкцию нескольких видов нагрузок усилия в ней определяются как при самых неблагоприятных сочетаниях с использованием коэффициентов сочетаний . В СНиПе 2.01.07-85 “ Нагрузки и воздействия” различают:

- основные сочетания, состоящие из постоянных и временных нагрузок;

- особые сочетания, состоящие из постоянных, временных и одной из особых нагрузок.

При основном сочетании, включающем одну временную нагрузку, коэффициент сочетаний . При большем числе временных нагрузок, последние умножаются на коэффициент сочетаний .

В особых сочетаниях временные нагрузки учитываются с коэффициентом сочетаний , а особая нагрузка - с коэффициентом .

Во всех видах сочетаний постоянная нагрузка имеет коэффициент .