1. Исходные данные

Необходимо рассчитать и законструировать стропильную ферму покрытия пролётом 27 м. Шаг ферм 8 м, сечение элементов решетки фермы выполнены из парных уголков, пояса из тавров. Покрытие тёплое. Климатический район по снеговому покрову – IV. Материал фермы – сталь марки 14Г2 (ГОСТ 19282
– 73*), соответствует марке С345 по ГОСТ 27772-88*, соединения стержней в узлах фермы сварные, коэффициент надёжности по назначению зданий [pic].
Высота фермы по наружным граням поясов 3150 мм.

Рис. 1. Схема стропильной фермы

2. Сбор нагрузок на ферму

На ферму действуют два вида нагрузок:

1) постоянная от собственного веса конструкций покрытия;

2) временная снеговая, которую можно отнести только к кратковременной с полным нормативным ее значением.

Величины расчетных нагрузок на 1 м2 (горизонтальной проекции) площади покрытия от собственного веса конструкции удобно определять в табличной форме.

Таблица 1.

Определение нагрузок, действующих на ферму

| |Норма-ти|Коэф-т |Расчет-ная|
|Вид нагрузки и ее составляющие |вная |надеж-но|нагрузка |
| |нагрузка|сти по |([pic]) |
| | |нагруз-к| |
| |([pic]) |е | |
|1 |2 |3 |4 |
|Постоянная: | | | |
|защитный слой гравия, на битумной |0,4 |1,3 |0,52 |
|мастике, t=20 мм, (=20 кН/м3 | | | |
|гидроизоляционный ковер из 4-х слоев |0,2 |1,3 |0,26 |
|рубероида | | | |
|утеплитель из минераловатных плит t=100 |0,25 |1,3 |0,325 |
|мм, (=2,5 кН/м3 | | | |
|пароизоляция из одного слоя |0,05 |1,3 |0,065 |
|рубероида | | | |
|цементная стяжка t=20мм |0,4 |1,3 |0,52 |
|сборные железобетонные ребристые плиты 8 | | | |
|x 2,7 м |1,6 |1,1 |1,76 |
|собственная масса фермы |0,3 |1,05 |0,315 |
|связи покрытия |0,04 |1,05 |0,042 |
|Итого: |[pic] | |[pic] |
| | | | |
|Временная | | | |
| |[pic] | |[pic] |
|- снег по всему покрытию | |1,4 | |
|Всего: | 4,74 |- |5,91 |

Значения погонных равномерно распределенных расчетных нагрузок от собственного веса конструкций и снега (в кН/м) определяются по формулам:

QКР = qКР ( В = 3,81( 8 = 30,48 кН/м ;

РСНЕГА = РСН ( В = 2,1( 8 =16,8 кН/м ; где В – шаг ферм (В = 8 м); qКР, РСН – расчетные нагрузки действующие на ферму из табл. 1

Общая нагрузка на промежуточные узлы фермы от собственного веса конструкций и снега определяется по формуле:

F1 = (QКР +PСНЕГА) ( d = (30,48 + 16,8) ( 2,7 = 127,66 кН; где d – длина панели верхнего пояса (d = 2,7 м)

Общая нагрузка на опорные стойки от собственного веса конструкций и снега определяется по формуле :
F2 = 0,5 ( F1 = 0,5 ( 127,66 = 63,83 кН

Тогда, опорная реакция равна :

0,5 ( (2( F2+9( F1) =5 ( F1 = 0,5 ( (2(63,83 + 9(127,66) =638,3 кН

Рис. 2. Схема загружения фермы.

3. Разработка схемы связей.

Сквозная плоская система (ферма) легко теряет свою устойчивость из плоскости. Чтобы придать ферме устойчивость, ее необходимо присоединить к какой-либо жесткой конструкции или соединить с другой фермой в результате чего образуется пространственно устойчивый брус.

Для обеспечения устойчивости такого бруса (блока) необходимо, чтобы все грани его были геометрически неизменяемы в своей плоскости.

Грани блока образуются двумя вертикальными плоскостями спаренных ферм, двумя перпендикулярными им горизонтальными плоскостями связей, расположенными по обоим поясам ферм, и тремя вертикальными плоскостями поперечных связей (две в торцах ферм и одна в коньке). Поскольку этот пространственный брус в поперечном сечении замкнут и достаточно широк, он обладает очень большой жесткостью при кручении и изгибе, поэтому потеря его общей устойчивости в изгибаемых системах невозможна.

Рис. 3. Связи, обеспечивающие устойчивость стропильных ферм.

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки