5. Розрахунок елементів ферми
5.1 Верхній пояс ферми
Вузли верхнього поясу виконуються з лобовим упором елементів. Розрахунок елементів проводимо по схемі стиснуто-зігнутого стержня. Розрахунковий проліт l = 4,76 м. Підбір перерізу проводимо по розрахунковим зусиллям від першої комбінації навантажень:
зусиллю в стержні Q2-6 = -263.2кН;
та згинаючому моменту:
(6)
кНм
Для зменшення моменту від зовнішнього навантаження Мg вузли верхнего поясу
ферми
конструюються позацентрово з передачею
повздовжніх зусиль в стержнях з від'ємним
ексцентриситетом, завдяки чому в
елементах з'являється розвантажувальний
момент:
Оптимальну величину ексцентриситету е знаходимо з умови рівності нопруг в перерізі елементу посередині та покраям панелі:
(7)
де ξ=0,5, тоді:
м
Ексцентриситет створюється в елементах зміщенням центрів площадок змяття у вузлах вниз по геометричній вісі верхнього поясу на величину е, що конструктивно досягається влаштуванням врізок в торцяхелементів на глибину 2е від верхньої гра- ні. Приймеємо ексцентриситети у вузлах верхнього поясу однаковими і рівними е=8.9 см.
Приймаємо верхній пояс із бруса шириною b=20 cм. Визначаємо необхідні міні- мальні розміри торцевих площадок змяття в узлах ферми:
- в опорному та коньковому вузлах
(8)
де
-
розрахунковий опір деревини змяттю під
кутом α=18051/:
(9)
Н/см2
см;
- у проміжному вузлі
(10)
см
Тоді необхідна висота бруса верхнього ноясу ферми:
см;
Приймаємо h
= 53 см.
Перевіряємо прийнятий переріз.
Геометричні характеристики:
А = 20*53 = 1060 см2;
;
Розрахунковий згинаючий момент:
кНм
Коеффіцієнт:
(11)
Максимальне нормативне навантаження:
- в середині проліту
(12)
- по краям панелі
(13)
Перевіряємо жорсткість прийнятого перерізу:
(14)
см;
см <
см
Отже жорсткість забезпечена.
Перевіряємо прийнятий переріз на розрахункові зусилля за 2-ю групою комбіна- цій навантажень.
Q = 87.23 кНм;
кНм
