5. Расчёт стропильной фермы.

Материал стержней ферм – сталь марки С345, пояса из тавров с параллельными гранями полок, решетка из уголков.

тип конструкции	марка стали	толщина проката, мм	нормативное сопротивление, МПа				расчетное сопротивление, МПа
			лист		фасон		лист		фасон
			Ryn	Run	Ryn	Run	Ry	Ru	Ry	Ru
Ферма	С345	2 – 10 10 - 20 20 - 40	345 325 305	490 470 460	345 325 305	490 470 460	335 315 300	480 460 450	335 315 300	480 460 450

5.1. Сбор нагрузок на ферму.

Постоянная нагрузка.

Вид	№ п/п	Наименование и состав нагрузок	Ед. изм.	Нормативное значение нагрузки	Коэфф.	Расчетное значение нагрузки
Постоянные	1	Вес конструкции покрытия:
		Защитный слой из битумной мастики с втопленным гравием (10 мм)	кПа	0,21	1,2	0,252
		Четырехслойный гидроизоляционный ковер	кПа	0,16	1,1	0,176
		Асфальтовая стяжка h=20 мм ,	кПа	0,36	1,2	0,432
		Утеплитель	кПа	0,450	1,2	0,432
		Пароизоляция	кПа	0,04	1,2	0,540
		Стальной профилированный настил толщиной 1 мм	кПа	0,15	1,05	0,156
		Стропильные фермы со связями	кПа	0,572	1,05	0,601
		Прогоны	кПа	0,18	1,05	0,189
	ИТОГО:		кПа	gш^n= 2,122		gш=2,39

а) Нагрузка от покрытия:

Вес фонаря в отличие от расчёта рамы, учитываем в местах фактического опирания фонаря на ферму.

Вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря

Вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки

Узловые силы:

F₅  = g’_крВ2,25= 2,1262,25 = 28,62 кН

F₆ = .g’_крВ3= 2,1263 = 38,16 кН

F₈  = g’_крВd +(g’_фонВ0,5d + g_б.стВ) γ_n = 2,1263+(0,160,53+26) 0,95= 50,42 кН.

F₉ =  g’_крВ(0,5d+d) +(g’_фонВ(0,5d +d))γ_n=2,126(0,53+3)+

+(0,16(0,53+3))0,95= 59,81кН.

Силы приложенные к колоннам F₀ и F₁₉ в расчете фермы не учитываются.

Опорные реакции:

F_Ag = F_Bg = F₅ + F₆ + F₈ + F₉  = 28,62+38,16+ 50,42 + 59,81 =177,01кН.

Рис. 5.1. Схема постоянной нагрузки на ферму.

б) Снеговая нагрузка.

Расчетная нагрузка:

Узловые силы:

1-й вариант.

F₅  = рс₂В2,25 = 2,281,1662,25 = 35,70 кН.

F₆  = рс₂В3 = 2,281,1663 = 47,61 кН.

F₈ =  рВd(с₁+с₂)/2 = 2,2863(1,16+0,8)/2= 40,22 кН.

F₉ =рВ(0,5d+d) с₁ =2,286(0,53+3)0,8= 49,25 кН.

Опорные реакции:

F_Ag = F_Bg = F₅ + F₆ + F₈ + F₉  = 35,7+47,61+ 40,22 + 49,25=172,78 кН.

Рис. 5.2. Схема снеговой нагрузки на ферму.

2-й вариант.

F₅ = F₁₇ =рсВd = 2,28162,25 = 30,78 кН.

F₆ = F₁₅ =

F₈ = F₁₄ =

F₉  = F₁₂ = 0

Опорные реакции:

F_Ag = F_Bg = F₅ + F₆ + F₈   = 30,78 + 102,6 + 51,3  =184,68 кН.

Рис. 5.3. Нумерация узлов и стержней.

5.2. Определение усилий в стержнях фермы.

Нагрузки, приложенные к узлам фермы.

Постоянная нагрузка	Снеговая нагрузка
Крановая нагрузка слева	Крановая нагрузка справа
Ветер слева	Ветер справа

В итоге получаем:

№ узла	Постоянная	Снеговая	Кран слева	Кран справа	Ветер слева	Ветер справа
Узел 1	2,429тс	2,443 тс	-3,709 тс	7,388 тс	-3,131 тс	2,808 тс
Узел 2	-3,362тс	-3,376тс	-4,469 тс	-3,387 тс	9,421 тс	-9,841 тс
Узел 19	3,362 тс	3,376тс	3,387тс	4,469тс	9,841 тс	-9,421 тс
Узел 20	-4,295тс	-4,309 тс	-7,388 тс	7,321 тс	-16,874 тс	3,131 тс

№узла	Постоянная нагрузка (тс)	Снеговая 1 вар (тс)	Снеговая 2 вар (тс)
5=17	2,862	3,570	3,078
6=15	3,816	4,761	10,26
8=14	5,042	4,022	5,13
9=12	5,981	4,925	0

Координаты узлов фермы:

№ узла	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
х	0	0	0,625	1,250	1,250	4,250	7,250	7,250	10,250	13,250	13,250	16,250	19,250	19,250
у	0	3,150	1,584	0	3,169	3,214	0	3,259	3,305	0,200	3,350	3,305	0	3,259

№ узла	15	16	17	18	19	20
х	22,250	25,250	25,250	25,875	26,5	26,5
у	3,214	0	3,169	1,584	3,150	0

5.3. Расчет сварных швов крепления стержней.