3. Расчет стропильной фермы.

Материал стержней ферм - сталь марки ВСт3пс6-1, R = 240 МПа (t ≤ 20 мм), фасонок – ВСт3пс5-1 по ТУ 14-1-3023-80; пояса из тавров с параллельными гранями полок, решетка из уголков.

3.1. Сбор нагрузок на ферму.

Постоянная нагрузка. Состав кровли см. в табл. 1. Нагрузка от покрытия:

;

Узловые силы:

где: Bиd- размеры элементов покрытия.

Силы приложены к колоннам и в расчете ферма не учитываются.

Снеговая нагрузка. Расчетная нагрузка:

где; р₀- вес снегового покрова на земле р₀ =0,48кПа.

с- коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1м² проекции кровли.

При g^н_кр / р₀ = 1,74/ 0,48 = 3,625коэффициент перегрузки n = 1,4.

Узловые силы:

Нагрузка от рамных моментов:

1-я комбинация: 2-я комбинация:

Нагрузка от распора рамы:

1-я комбинация:

2-я комбинация:

3.2. Определение усилий в стержнях фермы.

Усилия в стержнях фермы определяем раздельно для каждой нагрузки с помощью построения диаграммы Максвелла-Кремоны.

При вычерчивании схемы фермы за расчетную высоту принимается расстояние между осями поясов. Сумму привязок осей поясов таврового сечения к их внешним граням можно принять равной 100 мм.

Т. к. мы имеем симметричную нагрузку, то достаточно построить диаграммы усилий только для половины фермы.

Для определения усилий от опорных моментов, удобно построить диаграммы от единичного момента, приложенного к левой опоре; зеркальное отображение этих усилий дает значения усилий в стержнях фермы от единичного момента, приложенного к правой опоре.

Усилия от единичных моментов умножаются на соответствующие значения моментов и суммируются.

Для построения диаграммы единичный момент заменяется парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:

кН.

Значения вертикальных опорных реакций фермы:

Усилие от распора рамы прикладываем целиком к нижнему поясу. Изменение усилий по длине пояса можно принять линейным.

Усилия от всех видов загружения сводим в таблицу расчетных усилий в стержнях фермы и находим расчетные усилия. Усилия от расчетных моментов и распора рамы учитываем только в том случае, если они догружают стержень или меняют знак. При учете усилий от опорных моментов снеговая нагрузка вводится с коэффициентом сочетания , т. к. опорные моменты определены от нескольких кратковременных

нагрузок.

Таблица 3. Расчетные усилия в стержнях фермы, кН
Эле- мент	№ стер- жня	Усилия от пост. нагрузки	Усилия от снеговой нагрузки			Усилия от опорных моментов					Усилия от распора рамы		Расчетные усилия
			nc = 1	nc = 0.9	S1 от M1 = 1		S2 от M2 = 1	S1M1	S2M2			№ усилий		Растяже- ние	№ усилий	Сжатие
		1	2а	2б				3	4	5
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10		11		12	13	14
Верхн. пояс	Б – 1 B – 3 Г – 4 Д - 6	0 -377,17 -377,17 -428,769	0 -455,202 -455,202 -517,47	0 -409,68 -409,68 -465,72	-0.354 -0.276 -0.276 -0.1546		0 -0,0903 -0,0903 -0,1546	108,61 84,68 84,68 47,43	0 25,79 25,79 44,15	- - - -		3 - - -		108,61 - - -	- 1+2а 1+2а 1+2а	- -832,37 -832,37 -946,24
Нижний пояс	А – 2 А - 5	234,537 433,485	283,1 523,242	254,79 470,92	0.3542 0.2094		0,0487 0,1246	-67,74 -40,05	-8,28 -21,18	-92,12 -75,67		1+2а 1+2а		517,64 956,727	1+3+4+5 -	66,397 -
Раскосы	1 – 2 2 – 3 4 – 5 5 - 6	-313,649 183,44 -81,498 8,75	-378,593 221,428 -98,37 10,73	-340,73 199,29 -88,53 9,33	0.12014 -0.1027 0.0928 -0.0783		-0,0637 0,0546 -0,0386 0,1073	-36,86 31,51 -28,47 24,02	18,19 -15,59 11,02 -30,64	- - - -		- 1+2а - 1+2а		- 404,87 - 19,48	1+2а - 1+2а -	-692,242 - -179,87 -
Стойки	3 – 4 6 – 6′	-59,5 -13,4	-71,82 -15,17	-64,64 -13,653	0 0		0 0	- -	- -	- -		- -		- -	1+2а 1+2а	-131,32 -28,57