Конструкции из дерева и пластмасс
Расчетное давление снега по 1 варианту
кг/м2; кг/м2;
по 2 варианту
кг/м2; кг/м2.
Средняя величина снеговой нагрузки по 1 варианту
кг/м2,
по 2 варианту
кг/м2.
Рис. 4. Схема снеговой нагрузки. 1-первый вариант; 2-второй вариант загружения.
Отсюда видно, что общее количество снега на покрытии в обоих вариантах почти одинаково. Однако, учитывая большую концентрацию нагрузки в середине пролета, принимаем для расчета 2 вариант загружения (рис. 5).
Средняя нормативная постоянная нагрузка от крыши и фонаря
кг/м2.
Собственный вес фермы определяем по формуле:
кг/м2.
Расчетная нагрузка от собственного веса
кг/м2.
Расчетная нагрузка на узлы фермы (рис. 6) следующая:
Рис. 5. Схемы загружения верхнего пояса: а-постоянная нагрузка; б-временная нагрузка.
на узел А: постоянная кг,
снеговая кг.
на узел Б: постоянная кг;
снеговая кг;
на узел В: постоянная кг.
снеговая кг.
Рис. 6. Определение усилий в элементах фермы: а-загружения и диаграмма усилий от постоянной нагрузки; б-схема загружения снегом и диаграммы усилий; 1-от полного загружения снегом; 2-от одностороннего загружения снегом.
Аналогично определяется узловая нагрузка от снега на второй половине фермы кг.
Продольные усилия в стержнях фермы определяем построением трех диаграмм усилий: от постоянной нагрузки, от полного загружения снегом по II варианту и от загружения одной половины снегом, также по II варианту снеговой нагрузки.
Усилия при различных загружениях фермы и расчетные усилия в стержнях приведены в табл. 2.
Таблица 2. Усилия в стержнях фермы в кг
Элементы фермы |
Обозначение элемента |
Усилие от постоянной нагрузки |
Усилия от снеговой нагрузки |
Расчетное усилие |
Обозначение усилия | ||
слева |
справа |
полная | |||||
Верхний пояс Нижний пояс Раскосы |
1-I 2-III 1-IV 3-IV 2-3 |
-17250 -15600 +15250 -15500 +200 -200 |
-13500 -10600 +12000 +6750 -2200 +2400 |
-4800 -5400 +4200 +6750 +2400 2600 |
-19800 -17400 +17000 +17000 -500 +500 |
-37050 -33000 +32250 +32500 -2000 +2600 -2800 +2200 |
O1 O2 U1 U2 D1 D1/ D2 D2/ |
Опорная реакция А То же, А1 |
10190 10190 |
7530 2830 |
2830 7530 |
10300 10130 |
20490 20320 |
3. Расчет элементов фермы
Элементы верхнего пояса рассчитываем на сжатие с изгибом вследствие кривизны пояса и наличия на нем местной нагрузки.
Панель АБ. Местная погонная нагрузка в середине панели вызывает изгибающий момент, определяемый как для простой балки с пролетом, равным горизонтальной проекции панели l1=5.68 м (рис.11.7.).
кгм,
где кг/м – нагрузка от веса кровли, отнесенная к горизонтальной проекции покрытия, от снега по 2 варианту загружения и от собственного веса фермы. Местным увеличением снеговой нагрузки возле узла Б пренебрегаем, что идет в запас прочности.
Продольное сжимающее усилие вследствие кривизны пояса вызывает отрицательный изгибающий момент
кгм,
где кг – расчетное усилие в поясе при полном загружении снегом;
м;
- центральный угол всего верхнего пояса;
м – длина хорды одного блока пояса.
Изгибающий момент в поясе
кгм.
Рис7. К определению изгибающих моментов в верхнем поясе.
При одностороннем загружении фермы снегом справа изгибающий момент в левой панели пояса от постоянной нагрузки будет равен
кгм,
где кг/м – нагрузка от веса крыши и от веса фермы.
Момент от продольной силы
кгм,
где кг – осевая сила в панели АБ при одностороннем загружении фермы снегом справа (табл. 2).
Изгибающий момент
кгм
Панель БВ (см. рис. 7).
Изгибающий момент от местной нагрузки в середине панели при полном загружении снегом