Почему колонны так популярны?
Что такое модерн?
Хай-тек в архитектуре
Почему популярны стили «шале» и «фахверк»
Интересная архитектура - факты
Почему актуальна классика?
Озеленение крыш
Символ бесконечности в архитектуре
Какие архитектурные стили наиболее популярны?
Особенности архитектуры в мегаполисе
Коттеджи стиля хай-тек
В каком стиле построить коттедж?
Почему прозрачные дома входят в моду?
Малые архитектурные формы для загородного дома
10 самых красивых замков мира
Необычная архитектура
musor-com.ru |
Архитектура -> Фермы, арки, конструкции Усилия в элементах фермы от каждого вида нагрузки определяют раздельно, так как несимметричное расположение временной нагрузки (например, снег) вызывает в решетке усилия, иные по величине и знаку, нежели усилия от постоянной симметричной нагрузки. В случае симметричной нагрузки ферму рассчитывают на воздействие сосредоточенных сил F, приложенных в каждом узле (рис. 1.5): F = 1„ЬЕ fg„ff + v„ff + s„ff}, (1.1) где »„, v„, s„ - нормативные нагрузки, (Н/ш~): соответственно, - постоянная, временная, снеговая; fj- - коэффициент надежности по нагрузке; 1„ - длина панели верхнего пояса; b - шаг ферм. При угле наклона верхнего пояса а >2§° нагрузку от собственного веса кровли в формуле (1.1) следует принимать равной g„ff/cosa. При наличии нагрузки от подвесного потолка, кран-балок, фонарей и т.п. ее также приводят к соответствующим узлам фермы в виде сосредоточенных сил. gnJj-SnjfJLb
- колонны прогоны {или ребра плит) -max Рис. 1.5. К расчету фермы покрытия . а - схема фермы и нагрузки; б - план покрытия (грузовые площадки для фермы и узлов); е - эквивалентная балка; г - эпюра изгибающих моментов; д - эпюра поперечных сил; / - верхний пояс; 2 - нижний пояс; 3 - восходящий pacKoq 4 - нисходящий раскос в беспрогонных схемах верхний пояс фермы может подвергаться местному изгибу от сосредоточенной силы F, приложенной в середине панели (при опира-нии ребристых железобетонных плит), или линейной, распределенной по длине пояса нагрузки q. Значения моментов определяют в предположении работы верхнего пояса как разрезной однопролетной балки, соответственно, по формулам: Мр = Fl,„ /4; = (qg + qj I J/8, (1.2); (1.3) где F - сосредоточенная сила в середине панели, (Н); q„, q - расчетные линейные нагрузки от собственного веса и снега, (Н/м). Для определения усилий в стержнях ферм используется один из следующих способов: реализация компьютерных программ для расчета стержневых систем, аналитические методы, построение диаграммы сил. Применение первого способа позволяет получить усилия в стержнях после введения данных о координатах узлов фермы и величинах узловых нагрузок. Аналитические способы, характерные для простых ферм, основаны на приеме рассечения ферм («вырезание узлов» или «сквозное сечение») с последующим составлением и решением уравнений равновесия. Графический метод - построение диаграммы Максвелла- Кремоны - отличается простотой и наглядностью. Он может использоваться для расчета ферм со сложным очертанием поясов и переменных углах наклона решетки. Для предварительных расчетов и определения максимальных усилий в основных элементах фермы при равномерно распределенной нагрузке можно воспользоваться готовыми формулами, приведенными в учебниках и справочниках. Под действием расчетных сосредоточенных сил в элементах фермы возникают продольные сжимающие и растягивающие усилия. Подбор сечений этих элементов выполняется в соответствии с методикой расчета центрально сжатых или растянутых стержней и учетом особенностей каждого конструкционного материала. Расчетной длиной /gjкаждого элемента считают расстояние 1„ между узлами. При проверке устойчивости сжатых стержней в плоскости фермы расчетная длина принимается по табл. 1.1. Таблица 1.1
Пояса фермы испытывают сложное напряжение, если кроме продольных усилий панели подвергаются изгибу от внеузлового приложения нагрузки (рис. 1.6). В сегментных или арочных фермах изгибающие моменты от внеузлового загру-жения уменьшаются благодаря эксцентриситету продольной силы, вызывающе- Рис. 1.6. Эпюры изгибающих моментов в панели верхнего пояса сегментной фермы: а - от экхцентрично приложенного продольного усилия N в поясе; б - от местной нагрузки F; в - суммарная ;я1юра му момент обратного знака. Это позволяет увеличить длину панели верхнего пояса и сделать решетку более редкой. В фермах с параллельными поясами моменты и поперечные силы определяют, как в балке, от действия узловых нагрузок, а затем находят усилия в поясах и элементах решетки: н.п. в.п. = ± М/1г ; Np = ± Q/sina, (1.4); (1.5) где М - балочный изгибающий момент; Q - балочная поперечная сила; h - высота фермы; Np - усилие в раскосе; а - угол наклона раскоса. Расчет безраскосных ферм имеет ряд особенностей, поскольку по сути своей работы они являются рамами с жесткими узлами. Эти фермы многократно статически неопределимы, и наиболее подходящим для их расчета считается метод сил. Приближенный метод расчета основан на предположении, что точки нулевых моментов находятся в серединах длины поясов и стоек фермы {рис. 1.7). Изгибающий момент в любом сечении заменяющей балки: Mx = F,,4~qx2/2, (1.6) где X - текущая координата. Величина момента дает продольные усилия в поясах: Узловой изгибающий момент в панели (точка 2) составляет: M23 = Q2/2-l„/2 = Q2l„/4. В стойке (точка 2) возникает изгибающий момент: М22 = М21 + М23 И продольная сила i¥=F/2. 11.7) (1.8) (1.9) (1.10) 0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 |