2Проектирование стропильной фермы

заданного очертания

1. Определение усилий в элементах фермы.

И инженерных расчётах применяют следующую методику определения усилий в стержнях стропильных ферм. Вначале определяют усилия от вертикальной нагрузки, рассматривая ферму как свободно опёртую. Упругое прикрепление фермы к колоннам учитывают путём приложения к опорам шарнирно опёртой фермы рамных изгибающих моментов и продольной силы, которые берут из таблицы расчётных усилий колонны в верхних сечениях.

При расчёте фермы на вертикальные нагрузки предполагают, что в узлах – идеальные шарниры, стержни прямолинейны и их оси пересекаются в центре узлов. Внешние силы передаются на ферму в узлах. В стержнях возникают только осевые усилия.

1. Определение усилий в каждом стержне фермы от единичной нагрузки, приложенной к узлам верхнего пояса левой половины фермы.

В курсовом проекте при определении усилий в стержнях фермы используется табличный метод расчёта на единичные узловые нагрузки, заданные на половине фермы (таблица 2).

По таблице 2. заполняются графы 3 и 4 таблицы 2.2.

Графа 6 таблицы 2.1 заполняется суммой значений граф 3 и 4 – получаем усилия в стержнях фермы от единичных нагрузок по всей ферме.

1. Определение узловой нагрузки.

• Узловая нагрузка собственного веса G_узл = abg,

где: а = 3м – длина панели по верхнему поясу,

В = 6м – шаг колонн

g = 3,262кН/м² - нагрузка от веса покрытия (табл. 1)

G_узл = 5,876т

• Узловая снеговая нагрузка

Р = _f  В _т р₀ Ва

Р =0,098*1*6*3 =1,764т

3. Определение усилий в стержнях фермы от расчётной узловой нагрузки

Определение усилий в стержнях приведено в таблице 2.

• В гр. 6 – приведены усилия от нагрузки собственного веса покрытия, полученные умножением усилий от единичных нагрузок (гр. 5) на значение узловой нагрузки G.

• В гр. 7 – приведены усилия от снеговой нагрузки, полученные умножением усилий от единичных нагрузок (гр. 5) на значение узловой нагрузки Р. Для раскоса "д-е" в гр. 7 пишем два значения усилий: первое снег на всей ферме и второе, когда снег на правой половине фермы, полученное умножением значения гр. 4 на Р. Таким образом получили значения усилия от снеговой нагрузки: положительное и отрицательное.

• В гр 8 – приведены усилия "Н" от опорного момента (см. табл 12*):

• Н = М^/h₀ = 7,57т

Отрицательный момент Моп даёт растяжение в верхнем поясе (+) и сжатие в нижнем (-). Влияние опорного момента сказывается только в крайних панелях.

• В гр 9 – заполняем продольной силой в ригеле. Продольная сила действует как сжимающая на нижний пояс фермы. Сжимающая сила:

• N= 0,52т

• В графе 10 представлены расчётные усилия в элементах фермы, получены суммированием усилий от узловых нагрузок, момента и продольной силы в ригеле.

Верхний пояс – сжатие по всем панелям, максимальное сжатие в центральной панели.

Нижний пояс – растяжение по всем панелям. В крайней панели два случая: собственный вес (гр 6) минус сжимающее усилие от момента в ригеле (гр 8)и продольной силы в ригеле (гр 9) ветровой нагрузки и собственный вес (гр. 6) плюс усилие от снеговой нагрузки (гр 7) минус продольная сила в ригеле.

Раскосы – имеют расчётные усилия постоянного знака, сжаты или растянуты.

Наменование	№	Единичные усилия в кН			Ng	Nр	Nм	NQ	ΣN
		слева	справа	с двух сторон
Верхний пояс	1	0	0	0	0	0	-7.57	0	-7.57
	2	-5.9	-2.8	-8.7	-51.0864	-15.347	0	0	-66.43
	3	-5.9	-2.8	-8.7	-51.0864	-15.347	0	0	-66.43
	4	-6.2	-4.4	-10.6	-62.2432	-18.698	0	0	-80.94
	5	-6.2	-4.4	-10.6	-62.2432	-18.698	0	0	-80.94
Нижний пояс	6	3.9	1.6	5.5	32.296	9.702	7.57	-0.52	39.198
	7	6.5	3.7	10.2	59.894	17.99	0	0	77.88
	8	5	5	10	58.72	17.64	0	0	76.36
раскосы	9	-5	-2.1	-7.1	-41.69	-12.52	0	0	-54.21
	10	2.6	1.5	4.1	24.08	7.23	0	0	31.31
	11	-0.9	-1.4	-2.3	-13.51	-4.06	0	0	-17.57
	12	-0.5	1.2	0.7	4.11	1.235	0	0	5.35
	13	4.8	-1.3	0.5	2.94	8.47/-2.3	0	0	11.41/0.64
стойки	14	-0.5	0	-0.5	-2.94	-0.88	0	0	-3.82
	15	-1.0	0	-1	-5.872	-1.764	0	0	-7.64
	16	-1.0	0	-1	-5.872	-1.764	0	0	-7.64
	17	-0.5	0	-0.5	-2.94	-0.88	0	0	-3.82