П.6.2. Статический расчет

Нагрузка от покрытия на 1 м² горизонтальной проекции:

=G_k/b=0,466/1,5=0,311 кН/м²; =G_d/b=0,551/1,5=0,367 кН/м²,

где G_k=0,466 кН/м – нормативная постоянная нагрузка на клеефанерную панель (см. табл. 2.3);

G_d=0,551 кН/м – расчётная постоянная нагрузка на клеефанерную панель (см. табл. 2.3);

b=1,5 м – номинальная ширина клеефанерной панели.

Нагрузка от снега: Q_k=Q_k/b=0,788/1,5=0,525 кН/м²; Q_d=Q_d/b=1,26/1,5=0,84 кН/м²,

где Q_k=0,788 кН/м – нормативная снеговая нагрузка на клеефанерную панель (см. табл. 2.3);

Q_d=1,260 кН/м – расчётная снеговая нагрузка на клеефанерную панель (см. табл. 2.3).

Нагрузка от собственного веса фермы по формуле (2.1):

0,053 кН/м²,

где K_св=3 – коэффициент собственной массы для металлодеревянной фермы (табл. 47 [7]).

Постоянная нагрузка от покрытия на 1 м² горизонтальной проекции с учетом коэффициента S_ap/l=21,45/20=1,072 и массы фермы равна:

нормативная G_k=0,311´1,072+0,053=0,387 кН/м²;

расчетная G_d=0,367´1,072+0,053´1,1=0,452 кН/м²,

где g_f=1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для деревянных конструкций согласно табл. 1 [2].

Снеговая нагрузка, распределенная по треугольнику:

Q_k,D=S₀´m₂=0,7´2=1,4 кН/м²; Q_d,D=Q_k,D´g_f =1,4´1,6=2,24 кН/м²,

где g_f =1,6 – коэффициент надежности для снеговой нагрузки при отношении G_k/S₀=0,387/0,7=0,553 < 0,8, согласно п. 5.7 [2];

m₂=2 – коэффициент, учитывающий форму покрытия для снеговой нагрузки по второму варианту при h_max/l=1/6, табл. 4 [2].

Постоянная нагрузка на 1 п.м.: G_d=G_d´B=0,452´3,2=1,45 кН/м.

Снеговая нагрузка на 1 п.м.: Q_d=Q_d´B=0,84´3,2=2,69 кН/м; Q_d,D=Q_d,D´B=2,24´3,2=7,17 кН/м.

Для определения расчетных усилий в элементах сегментных ферм рассматриваются следующие сочетания постоянных и временных нагрузок на горизонтальную проекцию:

— постоянная и временная по всему пролету – для определения усилий в поясах;

— постоянная нагрузка по всему пролету и временная нагрузка на половине пролета - для определения усилий в элементах решетки.

Схемы нагружения сегментной фермы снеговой и ветровой нагрузками приведены в приложении 3 и 4 [2]. Однако, поскольку ветровая нагрузка разгружает ферму, в расчете ее не учитывают.

В расчете сегментных ферм рассматривают 4 варианта нагружения снеговой нагрузкой (рис. 2.6):

— равномерно распределенная по всему пролету;

— распределенная по закону треугольника на каждой половине пролета;

Таблица 2.4 Усилия в элементах фермы, кН

где О_1,G=G_d´a´l=1,45´(–0,82269)´20 –23,86 кН – расчётное усилие в стержне О₁ от постоянной нагрузки,

здесь G_d=1,45 кН/м – расчётная постоянная нагрузка на 1 п.м. длины фермы;

a –0,82269 – расчётное усилие в стержне О₁ от единичной вертикальной нагрузки (табл. А.3.1, прил. А);

l=20 м – пролёт здания.

а) – постоянная нагрузка по всему пролёту и одна из временных снеговых; б) – равномерно распределенная снеговая нагрузка по всему пролету; в) – распределенная по закону треугольника снеговая нагрузка по всему пролету; г) – равномерно распределенная снеговая нагрузка на одной половине пролета; д) – распределенная по закону треугольника снеговая нагрузка на одной половине пролета. Рисунок 2.6. Возможные варианты загружения сегментной фермы

— равномерно распределенная на одной половине пролета;

— распределенная по закону треугольника на одной половине пролета.

Определяем усилия в элементах фермы от постоянной и временной нагрузок по таблицам приложения А (от погонной нагрузки).

Полученные усилия сводим в таблицу 2.4.