3.2. Статический расчет

Нагрузка от покрытия на 1 м² горизонтальной проекции:

=0,715 кН/м²; =0,785 кН/м²,

Нагрузка от снега: Q_k=2,5 кН/м²; Q_d= 4 кН/м²,

Нагрузка от собственного веса фермы по формуле:

кН/м²,

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

кН/м²,

-эквивалентная равномерно распределенная снеговая нагрузка для первого нагружения.

- коэффициенты перехода от веса снегового покрова земля к снеговой нагрузке на покрытие по первому варианту нагружения соответ-но в узлах 3 и 1.

Для первого варианта нагружения (схема б, рисунок 3.1) , где - угол покрытия.

В узле 3 при →

В узле 1 при →

Постоянная нагрузка от покрытия на 1 м² горизонтальной проекции с учетом коэффициента S_ap/l=16,85/16=1,053 и массы фермы равна:

нормативная G_k= кН/м²,

расчетная G_d= кН/м²,

где _f=1.1 – коэффициент надежности по нагрузке для деревянных конструкций согласно табл. 1 [2].

Для второго варианта нагружения (схема в, рисунок 3.1) , где - угол покрытия.

В узле 3 при →

В узле 1 при →

Интенсивность снеговой нормативной нагрузки для первого варианта нагружения

- в узле 3 Q_k=S₀₁= кН/м²,

- в узле 1 Q_k=S₀₁= кН/м²,

Интенсивность снеговой нормативной нагрузки для второго варианта нагружения (по треугольнику)

- в узле 3 кН/м²,

Постоянная нагрузка на 1 п.м.: G_d=G_dB= кН/м²,

Интенсивность снеговой нагрузки

Для первого варианта нагружения:

- в узле 3 кН/м²,

- в узле 1 кН/м²,

Для второго варианта нагружения:

- в узле 1 кН/м²,

- в узле 2 кН/м²,

где - коэффициент надежности по нагрузке для снеговой нагрузке при

- коэффициент для определения координаты узла 2.

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. 3.1):

— равномерно распределенная по всему пролету

— распределенная по закону треугольника на каждой половине пролета;

— 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).

О_1,G=G_dl=9,497(–0,93728)16 –142,11 кН – расчётное усилие в стержне О₁ от постоянной нагрузки,

здесь G_d=9,497 кН/м – расчётная постоянная нагрузка на 1 п.м. длины фермы;

 –0, 93728– расчётное усилие в стержне О₁ от единичной вертикальной нагрузки (табл. А.5.1, прил. А [4]); l=16 м – пролёт здания.

Таблица 2. Усилия в элементах фермы, кН

Элементы фермы	Стержни	От постоянной нагрузки Gd=9,476 кН/м	От снеговой нагрузки Qd=13,3 кН/м	От снеговой нагрузки Qd1=22,42 кН/м			Расчётные усилия
				слева	справа	по пролёту	+	-
Верхний пояс	О1	-142,11	-180,21	-95,15	-36,87	-113,58		-322,31
	О2	-132,37	-169,51	-72,81	-42,10	-93,85		-301,88
	О3	-132,37	-169,51	-42,10	-72,81	-78,50		-301,88
	О4	-142,11	-180,21	-36,87	-95,15	-84,44		-322,31
Нижний пояс	И1	129,90	164,73	86,98	33,70	103,83	294,63
	И2	132,66	172,06	52,31	52,31	78,47	304,73
	И3	129,90	164,73	33,70	86,98	77,19	294,63
Решётка	Д1	1,80	4,77	-22,56	12,11	-16,50	13,91	-20,76
	Д2	-2,08	-5,51	26,06	-14,00	19,07	23,99	-16,07
	Д3	-2,08	-5,51	-14,00	26,06	-0,96	23,99	-16,07
	Д4	1,80	0,00	12,11	-22,56	0,83	13,91	-20,76

Рис. 3. Возможные варианты загружения сегментной фермы.

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) – распределенная по закону треугольника снеговая нагрузка на одной половине пролета.