Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


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:

Сalt=1,4Н+0,3(при Н≥0,5км),

Сalt=1(при Н<0,5км)





gfm=1,4 при qкрн/S0³0,8;gfm=1,6 при qкрн/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,

gn – коэффициент надежности по уровню ответственности здания,

gс - 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 lx,ef; ly,efрасчетные 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.






Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 56; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.099 с.) Главная | Обратная связь