Вывоз мусора при строительстве в Подмосковье: www.musorshik.ru
Архитектура ->  Фермы, арки, конструкции 

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

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

\гру:

Овьи

плог

иади

д.чя

ЗЛОв

™--.

покрытия

- грузовая площадь д.ая фермы

фер.мы

-

/ / / р /

/ /

Г /~у

...../....../.>

/ / / / /

/ / /

/ /\

- 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

Элементы фермы

Конструкция фермы

металли-

дере-

железо-

ческая

вянная

бетонная

Пояса, опорные раскосы и опорные стойки (lf)

0,91ш

Прочие элементы решетки (4)

0,81ш

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