Основы расчета стропильных ферм

Расчет стропильных ферм сводится к определению нагрузок, действующих на ферму, приложению этих нагрузок в узлы ферм, определению усилий в стержнях ферм и подбору сечения элементов ферм.

Нагрузки. Нагрузками на строительные фермы являются: постоянная - вес кровли, собственный вес конструкций и вес подвесного потолка (если он имеется), временная нагрузка от снега и ветра (в промышленных зданиях может быть еще нагрузка от подвесного подъемно - транспортного оборудования).

Как правило, нагрузки, действующие на стропильные фермы, являются равномерно распределенными и подсчитываются на 1 м² площади покрытия. Нагрузки на узлы фермы определяются путем умножения грузовой площади одного узла на нагрузку, приходящуюся на 1 м². Тогда сосредоточенная сила, приложенная в узел фермы, будет определяться следующим образом. Расчетное значение временной нагрузки от снега на 1м²:

, (3.1)

где S₀ –характеристическое значение снеговой нагрузки равное весу снегового покрова на 1м² грунта, принимается по ДБН В.1.2-2: 2006. Нагрузки и воздействия;

С=m*Се*Сalt,

где: m - коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие [по ДБН В.1.2-2: 2006],

Се – коэффициент, учитывающий режим эксплуатации кровли [по ДБН В.1.2-2: 2006],

Сalt – коэффициент географической высоты, определяемый по формуле:

С_alt=1, 4Н+0, 3(при Н≥ 0, 5км),

С_alt=1(при Н< 0, 5км)

g_fm=1, 4 при q_кр^н/S₀³ 0, 8; g_fm=1, 6 при q_кр^н/S₀ £ 0, 8

Узловая нагрузка на ферму:

,

где a-размер верхней панели фермы (расстояние между прогонами);

В - шаг фермы.

Предельное расчетное значение нагрузки на 1м² кровли

Таблица 8.5.1

№	Составляющие нагрузки	Эксплуатационное значение нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по предельной нагрузке gfm	Предельное расчетное значение нагрузки, кН/м2
1.	Защитный слой	0, 21	1, 2	0, 252
2.	Гидроизоляция /5 слоев на мастике/	0, 2	1, 1	0, 22
3.	Стяжка t=20мм g=18 кН/м3	0, 36	1, 2	0, 432
4.	Утеплитель толщиной t, объемный вес g	t·g	1, 3	1, 3·t·g
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:	q крн		q кр

Требуемая толщина утеплителя определяется теплотехническим расчетом.

Предельные расчетные значения нагрузок для других составов кровель.

Таблица 8.5.2

№	Элемент кровли	Эксплуатационное значение нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по предельной нагрузке gfm	Предельное расчетное значение нагрузки, 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 g=0, 5 кН/м3	0, 05	1, 2	0, 06

Определение усилий в стержнях ферм обычно осуществляется графическим методом путем построения диаграммы Максвелла - Кремоны или на ЭВМ с помощью прикладных программ «ЛИРА» или «СКАД». При этом считают, что все стержни соединяются в узлах шарнирно и стропильные фермы представляют собой статически определимые системы. Определение площади сечения элементов ферм производится на суммарные, наибольшие усилия, действующие в элементах.

Чаще всего стержни легких стропильных ферм компонуются из 2х равнополочных или неравнополочных уголков, расположенных тавром. Так, для верхнего сжатого пояса более рациональным являются применение 2-х неравнополочных уголков составленных короткими полками вместе (рис. 8.12.а), хотя возможно использование и равнополочных уголков (рис. 8.12.б). Стойки и раскосы обычно принимают из 2-х равнополочных уголков, расположенных тавром (рис. 8.12.в). Сечения элементов ферм могут быть из одиночных уголков, из труб, тавров и гнутых тонкостенных профилей (рис. 8.12 г, д, е).

Так как стержни ферм в узлах соединяются между собой при помощи фасонок, то для их пропуска между уголками оставляется соответствующий зазор.

Подбор сечения сжатых стержней назначается с определения требуемой площади:

,

где j - коэффициент продольного изгиба,

g_n – коэффициент надежности по уровню ответственности здания,

g_с - коэффициент условий работы.

При предварительном подборе сечения задаемся гибкостью l=100…60 для поясов и l=120…80 для решетки (меньше значения l для трубчатых ферм). Важно правильно определить l_{x, ef}; l_{y, ef}расчетные длины элементов соответственно в плоскости и из плоскости фермы

,

где m- коэффициент приведения расчетной длины, зависящий от вида закрепления концов стержня. В фермах из уголков и тавров для поясов и опорного раскоса принимается равным 1, для элементов решетки в плоскости фермы – 0, 8; а из плоскости - 1; в фермах из труб и гнутых профилей замкнутого сечения с бесфасоночными узлами для элементов решетки – 0, 9 как в плоскости так и из плоскости фермы; l - геометрическая длина стержня, в плоскости фермы определяется расстоянием между закрепленными точками /закрепление возможно связевыми распорками, прогонами, закрепленными в узлах связевых ферм, жесткими плитами или панелями покрытия/, для элементов решетки расстояние между узлами.

Минимальный профиль уголка, применяемый в стропильных фермах 50 х 5.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. ОСНОВЫ НОРМИРОВАННОГО КОРМЛЕНИЯ
2. III.1. Методологические основы классификации ландшафтов
3. IV. Территориальные основы местного самоуправления
4. PR-менеджмент: технологические основы
5. V. Нарушение ферментативного спектра миокарда.
6. VI. Организационные основы местного самоуправления
7. VII. Экономические основы местного самоуправления
8. Безопасность труда на животноводческих фермах и комплексах
9. Болтовые соединения. Общая хар-ка и область применения. Основы расчета болтовых соединений.
10. В.Н. Татищев. Теоретико-методологические основы исторических взглядов. Движущие силы истории. Причины возникновения государств и формы государственного устройства. Периодизация всемирной истории.
11. Введение. Основы исторического знания
12. Влияние закаливания и гигиенические основы