Расчет стропильной фермы

Сбор нагрузок на ферму

Постоянная нагрузка на любой узел фермы равна:

где qкр — расчетная поверхностная нагрузка от покрытия (таблица 1);

bф=15 м — шаг ферм;

d1=d2=3 м. — длины примыкающих к узлу панелей.

Расчетная снеговая нагрузка в узел:

.

При жестком сопряжении фермы с колоннами на ферму передаются опорные изгибающие моменты. Определяем опорные изгибающие моменты по таблице расчетных усилий (таблица 2) в двух комбинациях.

Комбинация № 1.

Максимальный отрицательный момент в сечении 1−1 (нагрузки 1,2,3,4-, 5*):

Соответствующий момент в верхнем сечении правой стойки (нагрузки 1,2,3*, 4*-, 5):

Комбинация № 2.

Моменты, аналогичные моментам первой комбинации, но без учета снеговой нагрузки:

.

Т.к. ферма входит в состав каркаса, то дополнительно учитываем передаваемый на нее распор рамы. Распор рамы определяем в двух комбинациях.

Комбинация № 1.

Максимальный распор от действия всех нагрузок (по эпюрам продольных сил в ригелях):

— слева,.

— справа.

Комбинация № 2.

— слева,.

— справа.

Распор без учета снеговой нагрузки.

Статический расчет фермы

Распор рамы считаем приложенным к нижнему поясу фермы. Расчетной принимаем вторую комбинацию распора.

Рис. 37. Расчетная схема приложения распора

Усилия в стержнях нижнего пояса фермы от распора равны.

N1−5 = - 83.84 N5−8 = -56.93 N8−11 = -30.02 N11−14 = -3.1 кН Для определения усилий от постоянной и снеговой нагрузок находим усилия в стержнях фермы от единичных сил, приложенных к верхнему поясу фермы (рис. 40).

Рис. 38. Расчетная схема для определения усилий от единичных сил

Для определения усилий от опорных моментов находим усилия в стержнях фермы от единичного момента, приложенного сначала к левой опоре (рис. 38), затем к правой (рис. 39).

Для удобства расчета единичный момент раскладываем на пару сил:

.

где hоп — расстояние между осями поясов фермы на опоре, по формуле:

где hф=225 см — высота фермы;

z0=5 см — задаемся.

Длина фермы Lф=23,6 м. Углы наклона раскосов.

Рис. 39. Расчетная схема для определения усилий от единичного момента на левой опоре

Рис. 40. Расчетная схема для определения усилий от единичного момента на правой опоре

Таблица 2. Усилия в стержнях фермы от различных видов нагрузки

Усилия от всех видов загружений сводим в таблицу расчетных усилий в стержнях фермы (таблица 3) и находим расчетные усилия.

Таблица 3. Расчетные усилия в элементах фермы