3. Розрахунок і конструювання сегментної ферми

3.1. Визначення перерізу панелі верхнього поясу

Згинальний момент у панелі верхнього поясу сегментних ферм визначають по формулі:

.

Обчислюємо згинальний момент в опорних панелях верхнього поясу при різних сполученнях дії постійних і тимчасових навантажень. У тих випадках, коли на панель діє нерівномірно розподілене навантаження, максимальний момент визначається приблизно як сума моментів від рівномірно розподіленої і розподіленої за законом трикутника.

Панель аб (стержень 4)

Варіант А: завантаження сніговим навантаженням за синусоїдою.

Варіант Б: завантаження сніговим навантаженням за законом трикутника на кожному напівпрольоті.

де 0,0642 – коефіцієнт для визначення максимального згинального моменту при завантаженні навантаженням за законом трикутника.

Панель а/б/ (стержень 7)

У якості розрахункової розглядаємо панель АБ (стержень 10) при завантаженні ферми рівномірно розподіленим постійним навантаженням і сніговим навантаженням за варіантом 1:

Приймаємо клеєні блоки, що складаються з 10 шарів фрезерованих із чотирьох сторін дощок. Які після фрезерування мають розміри 134х33 мм (рис. 5).

Рис. 5. Поперечний переріз верхнього поясу

Таким чином, переріз бруса верхнього пояса:

Перевіряємо прийняті перерізи за нормальними напруженнями:

де - коефіцієнт надійності за призначенням, для будівель III класу відповідальності, рівний 0,9 [2].

; ;

, тому що табл. 9 [1]

, тому що

Розрахунок на стійкість деформованого стиснуто-вигинаємого верхнього поясу плоскої ферми робимо виходячи із припущення про те, що в'язі будуть розкріпляти верхній пояс ферми по кінцях у вузлах і у їхній середній частині.

де (табл. 2 додаток 4 [1]), тому що табл. 7 [1]

Таким чином стійкість плоскої форми деформування панелей верхнього поясу ферм забезпечена.

3.2. Визначення перерізу елементів нижнього поясу

Зусилля , довжина панелі – 7900 мм. Приймаємо нижній пояс із двох нерівнополичкових кутників L100х63х7 за ДСТ 8510-86, причому менші полки розміром 63 мм розташовані горизонтально впритул друг до друга і приварені через інтервал 131,6 см, що менше (п. 57 [3]) і кратне довжині панелі верхнього поясу.

Геометричні характеристики поперечного перерізу нижнього поясу:

.

Навантаження від власної ваги двох кутників (маса 1 п.м = 8,7 кг).

Визначаємо максимальний момент від власної ваги кутників:

Перевірка міцності нижнього поясу:

3.3. Розрахунок розкосів

Приймаємо розкоси виготовленими із клеєної деревини, що складаються з 4-х дощок перерізом 3,3х13,4 см після фрезерування (рис. 6).

Рис. 6. Поперечний переріз розкосу

Розміри перерізу розкосів:

; ;

Розкоси бд і бд/

Зусилля стиснення .

; ;

Розкоси дв і д/в

Зусилля .

; ;

Розрахунок розкосів на розтягнення в ослабленому болтами перерізі

Розкоси дв і д/в

Тому що відстань між ослабленнями менше 200 мм, то ослаблення двома болтами вважаються сполученими в одному перерізі.

Болти