Статичний розрахунок ферми

3.4 Статичний розрахунок ферми

Розрахукові вузлові навантаження

Р_в = Р_ж = (g_m+S_m+g_в.в)В

В – крок колон, 3м.

Р_в = Р_ж = (820,3+1373+116,1)3 = 18186,5 Н = 18,187 кН

Р_Е = Р_г = Р_д = 2Р_в

Р_Е = Р_г = Р_д = 218,187 = 36,374 кН

Визначення опорних реакцій

R_А = R_Б = 2P_Е

R_А = R_Б = 236,374 = 72,748 кН

При обчисленні вузлових навантажень кутом нахилу даху до горизонту можна знехтувати.

Таблиця 2 Розрахункові зусилля в стержнях ферми

Рисунок 7 Діаграма Максвелла - Кремона

3.5 Проектування ферми

3.5.1 Розрахунок верхнього поясу

Приймаємо пояс, ширина перерізу якого становить b=140 мм. Висота перерізу становить:

h= × L

h= × 21000 = 300 мм

Заготовочні балки для елементів верхнього поясу складається з дошок перерізом 150х50 мм, які після обробки їх з обох боків набудуть розміри 140х40 мм. По висоті перерізу приймаємо 8 дошок. Тоді поперечний переріз верхнього поясу має розміри 140х320 мм. Верхній пояс розраховується, як елемент, що працює на стискання з зусиллям Q₁=89,9 кН та згинання від місцевого навантаження. Навантаження від власної ваги верхнього поясу становить

K=b^в.п×h^в.п×ρ×γ_fm

ρ=500 кг/м³

γ_fm =1,1 – для деревини

К= 0,14×0,32×500×10×1,1 = 246,4 Н/м

Граничне розрахункове навантаження на ферму

q= (g_m + S_m)×l_пл+К

q=(820,3 + 1373)×2,98+246,4 = 6782,4 Н/м

Визначення згинального моменту з урахуванням деформованої схеми верхнього поясу

М_д = - Q₁×e_факт

ξ = 1 -

A – площа поперечного перерізу верхнього поясу

А= 14×32 = 448 см²

λ- визначається за формулою

λ =

λ = = 57,6

ξ = 1 – = 0,769

Згинальний момент дорівнює

M_g =

M_g = = 24085 Нм = 24,1 кНм

Знаходимо оптимальне значення ексцентриситету

e_опт =

e_опт = = 15,2 см

Конструктивно ексцентриситет одержують врубкою. Перевіряємо можливість утворення ексцентриситету за умови зминання деревини в торцях елементів.

Необхідна площадка висоти зминання

h_зм =

h_зм = = 6,69 см = 66,9 мм

Максимально можливе значення ексцентриситету

e_max =

e_max = = 11 см

Глибина врубки дрівнює

h_вр = 2×e_max

h_вр = 2×11 = 22 cм

Прогин панелей верхнього поясу від місцевого навантаження обчислюється

f_g = ×

I =

I = = 38229 см⁴

f_g = × = 1,86 см

На цю величину зменшуємо максимальний ексцентриситет

е_факт = е_max - f_g

е_факт = 11- 1,86 = 9,14 см

тоді розрахунковий згинальний момент з урахуванням деформованої схеми панелей верхнього поясу

М_д= - 89,9×0,09 = 23,122 кНм

Визначення нормативних крайових напружень

+ ≤ f_c.o.d

W_розр =

W_розр = = 2389,3 см³

+ = 1168,3 Н/см² > f_cod = 960 Н/см²

Умова не виконана збільшуємо поперечний переріз верхнього поясу 14х48см

Навантаження від власної ваги верхнього поясу становить

К= 0,14×0,48×500×10×1,1 = 369,6 Н/м

Граничне розрахункове навантаження на ферму

q=(820,3 + 1373)×2,98+369,6 = 6905,6 Н/м²

Визначення згинального моменту з урахуванням деформованої схеми верхнього поясу

А= 14×48 = 672 см²

λ = = 38,4

ξ = 1 – = 0,932

Згинальний момент дорівнює

M_g = = 24522,6 Нм = 24,5 кНм

Знаходимо оптимальне значення ексцентриситету

e_опт = = 14,1 см

Прогин панелей верхнього поясу від місцевого навантаження обчислюється

I = = 129024 см⁴

f_g = × = 0,56 см

На цю величину зменшуємо максимальний ексцентриситет

е_факт = 11- 0,56 = 10,44 см

тоді розрахунковий згинальний момент з урахуванням деформованої схеми панелей верхнього поясу

М_д= - 89,9×10,44 = 1690,2 кНм

Визначення нормативних крайових напружень

W_розр = = 5376 см³

+ = 448,2 Н/см² < f_cod = 960 Н/см²

Максимальне напруження сколювання в опорних перерізах панелей верхнього поясу дорівнює

τ_max = × k_τ

Q =

Q = = 18403,4 Н

S =

S = = 4032 см³

k_τ = 2,5 – коефіцієнт концентрації напружень сколюванню

τ_max = ×2,5 = 102,7 Н/см²

Плити покриття забезпечують суцільне розкріплення верхнього поясу в площині схилу даху, тому перевірку його на стійкість плоскої форми деформування виконувати не потрібно.

Похожие работы

Архітектурно-конструктивний проект житлового будинку

Скачать

42641

2

0

... [2] житлові будівлі 2-го класу мають бути запроектовані по довговічності й стійкості основних конструкцій не нижче 2-гої міри. 3. Об'ємно-планувальне рішення   Об'ємно-планувальне решение - загальне архітектурне рішення будівлі, що визначає характер, розміри, форми і відношення його приміщень у просторі та плані. Будівля має прямокутну форму; запроектована без підвалу. Запроектовано: – ...

Принципи архітектурно-планувальних рішень православних духовних навчальних закладів

Скачать

48558

0

0

... . 11. Жовква О.І. Класифікація православних духовних навчальних закладів // Програма 68-ї науково-практичної конференції. - К.: КНУБА, 2007. – С. 23. АНОТАЦІЯ Жовква О.І. Принципи архітектурно-планувальних рішень православних духовних навчальних закладів. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата архітектури за спеціальністю 18.00.02 - Архітектура будівель і споруд. - ...

Архітектурний стиль – класицизм

Скачать

45412

0

1

... за межі Германію. Центрами класицизму в період правління прусських королів Фрідріха Вільгельма I і II були Берлін і Мюнхен. З самого початку класицизм в Германії мав подвійний характер. З одного боку, як і в інших* країнах, він був стилем архітектурних монументів, однозначно підлеглих античним канонам, з іншого - виявляв прагнення до гармонійного рішення зв'язки між призначенням і формою. Перше ...

Архітектурно-планувальна організація інтер’єрів підприємств харчування Сирії (на прикладі Дамаску)

Скачать

42668

0

0

... прийоми розміщення; Об’єктом дослідження виступають інтер’єри підприємств харчування Сирії на прикладі Дамаску. Предметом дослідження виступає архітектурно-планувальна організація інтер’єрів підприємств харчування Сирії на прикладі Дамаску. Дослідження проводиться в межах, визначених у меті і завданнях та охоплюють архітектурно-планувальну, художньо-декоративну організацію інтер’єрів існуючих ...