V. Расчет безраскосной фермы
5.1 Геометрические размеры фермы и поперечные сечения элементов
Применяется безраскосная ферма с пролетом 18 м.
Тип опалубки – II
Рис.16 – Геометрическая схема безраскосной фермы пролетом 18 м
Сетка колонн 6х18 м, нагрузка на 1 м2 покрытия составляет 3,23+1,33=4,56 кН/м2, в том числе снег – 1,33 кН/м2. Этой нагрузке соответствует 2-й тип опалубки.
Унифицированные размеры поперечных сечений элементов фермы:
Тип опалубки – II
Размеры сечений b x h, м
Верхний пояс – 0,24х0,25
Нижний пояс – 0,24х0,28
Стойки – 0,24х0,25
5.2 Статический расчет фермы
Статический расчет безраскосных ферм производится на ЭВМ по программе MKEG для статически неопределимых систем. Шифр фермы складывается из величин: обозначения – KGK, пролета фермы и типа опалубки.
Исходные параметры расчета стержневой системы (фермы):
1. Количество элементов - 17;
2. Количество закрепленных узлов – 2;
3. Всего узлов – 12;
4. Шифр фермы – KGK 18-2;
5. Количество загруженных узлов – 2;
6. Величина узловой нагрузки – 82,08 кН.
Величина нагрузки на узлы верхнего пояса, исключая опорные:
где
- грузовая площадь;
- постоянная и снеговая нагрузка.
Рис. 17 – Построение эпюры моментов фермы в узлах
Проверка равновесия моментов в узлах:
Узел 1: - 0,708+0,708=0
Узел 2: +6,285-1,625-4,660=0
Узел 3: +10,288-3,618-6,670=0
Узел 4: +2,609-2,647+0,038=0
Узел 5: +3,777-0,187-3,590=0
Узел 6: +0,356-0,000-0,356=0
Узел 7: +0,909-0,908-0,000=0,001=0
Узел 8: +2,648-2,609-0,038=0,001=0
Узел 9: +3,590+0,187-3,777=0
Узел 10: +1,624+4,660-6,285=-0,001=0
Узел 11: +3,617-10,288+6,670=-0,001=0
Узел 12: +0,708-0,708=0
Выбор расчетных усилий
Опасное сочетание усилий определяется подобно расчету в колонне, по максимальным ядровым моментам.
Элемент |
h, см |
|
М, кНм |
N, кН |
|
Верхний пояс |
25 |
0,042 |
+6,285 +2,609 -2,647 |
-441,489 -418,731 -402,488 |
24,83 20,20 19,55 |
Стойка |
25 |
0,042 |
-6,670 -0,187 0,000 |
-3,612 -0,946 +1,788 |
6,82 0,23 0,08 |
Нижний пояс |
28 |
0,047 |
+10,288 +3,777 -3,590 |
+392,807 +400,237 +400,298 |
28,75 22,59 22,40 |
5.3 Расчет верхнего пояса
Исходные данные:
Класс бетона: В25, Rb=14,5 МПа, Eb=27000 МПа.
Класс
арматуры: А-III, Rs=Rsc=365
МПа, Es=
Сечение 24х25 см. Расчетные усилия: M=6,285 кНм, N=441,489 кН.
Нагрузка на узел фермы:
- полная P=82,08 кН;
-
длительная
Усилия от длительной нагрузки:
Эксцентриситет
5.3.1 Определение коэффициента продольного изгиба
Свободная
длина элемента верхнего пояса фермы
при расчете в плоскости фермы при
;
при
В нашем
случае
и
Алгоритм
расчета коэффициента
:
Вычисляем случайные эксцентриситеты:
Принимаем
наибольшее значение:
Принимаем
откуда
Критическая сила при потере устойчивости:
Коэффициент продольного изгиба:
