Нагрузки на стропильные фермы.
Постоянные:
от кровли, веса связей, фонарей, собственного веса стропильных ферм – принимаются равномерно распределенными.
Нагрузки от бортовых стенок фонаря и остекления учитываются в виде сосредоточенной силы, приложенной в узлах опирания крайних стоек фонаря. Вес остекления принимается 0,35кН/м2 остекленной поверхности.
Снеговые нагрузки:
Снеговые нагрузки при расчете плит, прогонов, настила и ферм отличаются от принимаемых при расчете поперечных рам:
p0 - нагрузка для данного снегового района,
с – коэффициент, учитывающий уклон кровли.
При
,
.
,
,
.
Sф
– принимают равным высоте фонаря, но
не более b:
.
с – не должно превышать при нормативной нагрузке от покрытия более 1,5 кН/м2, для ферм и балок – 2,5; при нагрузке менее 1,5 кН/м2 – 4; для профилированного настила – 2; для прогонов – 2,5.
Если конструкция загружена частично, рассматривают схемы со снеговой нагрузкой на части пролета. В большинстве случаев наибольшие усилия в поясах и раскосах ферм получают по первому варианту. Второй вариант является определяющим для плит, настилов, прогонов, стоек ферм, расположенных в местах повышенных снеговых нагрузок.
При загружении по второму варианту при половинном загружении пролета в средних раскосах может измениться знак усилия, и слабонагруженные растянутые элементы, имеющие большую гибкость, окажутся сжатыми.
Нагрузка от ветра вызывает обычно усилие противоположного знака по сравнению с усилиями от веса покрытия и снега. При расчете ферм ветровую нагрузку следует учитывать, если ее величина превышает вес покрытия.
Остальные нагрузки на стропильные фермы принимают по технологическому заданию.
Определение усилий в стержнях ферм.
Усилия в стержнях ферм при шарнирном сопряжении их с колоннами от неподвижной узловой нагрузки определяется графическим или аналитическим способом. При внеузловой передачи нагрузки пояс ферм работает на осевое усилие с изгибом. Учитывая неразрезность пояса, значение момента определяем:
,
d – панель фермы,
F – опорная реакция.
,
0,9 – коэффициент, учитывающий неразрезность пояса фермы.
Усилия от подвесных кранов, тельферов и так далее определяются по линиям влияния.
Учитываются также усилия от распора.
В зависимости от конструкции узла сопряжение фермы и колонны, распор рамы воспринимается нижним или верхним поясом фермы.
При расчете по приближенной методике с заменой решетчатого ригеля на сплошной, расположенный в уровне нижнего пояса распор рамы считают приложенной к нижнему поясу. При жестком сопряжении ригеля с колонной в элементах фермы возникают усилия от момента на опорах.
Эти усилия определяют графическим или аналитическим способом прикладывания к опорам усилия Н1 и Н2:
,
hon - расстояние между осями поясов фермы на опоре,
М1 и М2 - берут из таблицы расчетных усилий.
Узлы сопряжения ферм с колонной выполняют, как правило, на болтах и имеют определенную податливость.
В процессе эксплуатации может произойти ослабление соединений и степень защемления фермы на опоре уменьшится. Опорные моменты и распор определяются с учетом всех нагрузок (постоянных, снеговых, крановых и ветровых), которые могут и не быть, поэтому разгружают влияние опорных проектов и распора рамы обычно не учитывают. Если усилия от распора рамы опорных моментов и вертикальной нагрузки имеют одинаковые знаки, то принимают их сумму. Если знаки усилий разные и усилия от распора и моментов меньше по абсолютному значению, то за расчетное берут усилие только от вертикальной нагрузки. Если же усилия имеют разные знаки и усилия от распора и опорных моментов больше усилий от вертикальной нагрузки, то стержень должен быть проверен и на алгебраическую сумму этих усилий.
При обеспечении достаточной жесткости узла ферм и колонн, например, сварка, разгружающее влияние опорных моментов от постоянной и снеговой нагрузок может быть учтено.