3.Расчет фермы.
3.1.Сбор нагрузок на ферму.
Для определения постоянной нагрузки на ферму предварительно вычерчивают конструктивное решение кровли, которое принимается в соответствии с заданием. На рисунке 3.1 показаны варианты кровли для беспрогонного покрытия и покрытия с прогонами.
Рис.3.1. Конструкции кровель.
Расчетное значение временной нагрузки от снега на 1м2:
, (3.1)
где S0 - нормативное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной проекции земли, принимается в соответствии со снеговым районом [3];
- коэффициент перехода[2; п. 5.5];
f=1,4 при qкрн/S00,8; f=1,6 при qкрн/S0 0,8
Узловая нагрузка на ферму:
, (3.2)
где a-размер верхней панели фермы, a=3м;
В - шаг фермы.
Расчетная нагрузка на 1м2 кровли
Таблица 3.1
№ |
Состав кровли |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1. |
Защитный слой /битумная мастика с втопленным гравием/ |
0,21 |
1,2 |
0,252 |
2. |
Гидроизоляция /5 слоев на мастике/ |
0,2 |
1,1 |
0,22 |
3. |
Стяжка t=20мм =18 кН/м3 |
0,36 |
1,2 |
0,432 |
4. |
Утеплитель толщиной t, объемный вес |
t· |
1,3 |
1,3·t· |
5. |
Пароизоляция |
0,04 |
1,1 |
0,044 |
6. |
Железобетонная плита |
1,5 – 1,8 |
1,1 |
|
7. |
Ферма со связями |
0,3 – 0,35 |
1,05 |
|
|
Итого: |
qкрн |
|
qкр |
Требуемая толщина утеплителя определяется теплотехническим расчетом.
Значения нагрузок для других
составов кровель, встречающихся в проекте
Таблица 3.2
№ |
Элемент кровли |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1. |
Стальной профилированный настил (t=1) |
0,15 |
1,05 |
0,156 |
2. |
Прогоны |
0,12-0,18 |
1,05 |
0,126-0,189 |
3. |
Утеплитель из пенопласта t=100мм =0,5 кН/м3 |
0,05 |
1,2 |
0,06 |
3.2.Статический расчет фермы.
В зависимости от пролёта здания принимается одна из схем ферм, изображенных на рис.3.2
Усилия в стержнях ферм могут быть определенны любым способом строительной механики. Их удобно определять графоаналитическим методом путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны. При симметричной нагрузке на ферму, диаграмму строят на половину ригеля.
Усилия в стержнях определяются на основе геометрического измерения расстояния отрезков между узлами диаграммы и умножением на предварительно выбранный масштаб и заносятся в таблицу 3.3.
Рис.3.2 Геометрические схемы ферм различных пролетов.
Рис.3.3. Диаграмма Максвела-Кремоны для половины фермы пролетом 30м.