5.4. Статический расчет.

Таблица 3

Элемент фермы	Обозначение стрежней	Усилия										Обозначе-ние усилий
		От единичной нагрузки Р=1Н			от постоянной нагрузки G = 27578 Н	от снеговой нагрузки S = Н			Расчетные, Н
		слева	справа	по всему пролету		слева	справа	по всему пролету		+	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11		12
Верхний пояс	а – III б - IV	-1,78 -1,78	-0,89 -0,89	-2,67 -2,67	-73633 -73633	-65808 -65808	-32904 -32904	-98713 -98713			172346 172346		О1 О1
Нижний пояс	а – I в - I	1,95 1,50	0,97 1,50	2,92 3,00	80528 82734	72094 55457	35862 55457	107955 110913		188483 193647			U1 U2
Раскос	б - в	0,32	-0,74	-0,42	-11583	11831	-27359	-15528		248	38942		Д1
Стойка	а - б	-1,00	0,00	-1,00	-27578	-36971	0	-36971			64549		V1
Реакция	А А’	-1,5 -0,5	-0,5 -1,5	-2,00 -2,00	-55165 -55156	-55457 -18486	-18486 -55457	-73942 -73942			129098 129098		A A’

*Усилия в элементах фермы определены с помощью построения диаграммы Максвелла-Кремоны.

5.5. Расчет элементов фермы.

5.5.1. Расчет панелей верхнего пояса бв

В верхнем поясе действует продольная сжимающая сила О₁ = Н, приложенная с эксцентриситетом е относительно геометрической оси сечения и поперечная нагрузка q.

Рисунок 5 – Расчетная схема панели верхнего пояса

Задаемся сечением панели верхнего пояса клееным из 22 досок толщиной 24 мм. Тогда высота сечения h = 22∙26 = 572 мм. Ширина сечения после двустороннего фрезерования b =200 – 15 = 185 мм.

Для принятого сечения: m_б=0,95, m_сл=1,05

Геометрические характеристики сечения

Площадь:

Момент сопротивления:

Момент инерции:

Статический момент сдвигаемой части сечения относительно нейтральной оси:

Гибкость в плоскости фермы:

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы

Расчетная равномерно-распределенная нагрузка от собственного веса элементов покрытия и снега:

Считая, что на верхний пояс фермы приходится 2/3 её собственного веса:

Полная линейная нагрузка на верхний пояс:

Полная нагрузка на верхний пояс:

Изгибающий момент в середине панели верхнего пояса от линейной нагрузки:

Равномерно распределенная нагрузка на швеллер:

Изгибающий момент в швеллере:

Требуемый момент сопротивления швеллера:

- расчетное сопротивление стали по пределу текучести

Принимаем швеллер №30П по ГОСТ 8240-97 c моментом сопротивления

Wу = 54,8 см².

В этом случае эксцентриситет сжимающей силы О₁ относительной геометрической оси сечения равняется:

Рисунок 6 – К расчету значения эксцентриситета

Проверка древесины на смятие плоскостью швеллера:

– расчетное сопротивление древесины на смятие вдоль волокон принято ввиду малости угла наклона верхнего пояса 5^о42’

Изгибающий момент от действия сжимающей силы О₁:

Значение поправочного коэффициента К_н:

- при эпюрах прямоугольного очертания

Значение изгибающего момента М_Д:

Проверка прочности панели:

• при полном загружении снеговой нагрузкой:

• при одностороннем загружении снеговой нагрузкой:

Проверка прочности на скалывание панели при полном загружении снеговой нагрузкой:

=

– расчетный статический момент сдвигаемой части поперечного сечения относительно нейтральной оси

- расчетный момент инерции сечения относительно нейтральной оси

Таким образом, принятое сечение панелей верхнего пояса удовлетворяют условиям прочности.