Статический расчет
Очертания фермы получим, описывая вокруг сегмента с хордой l=24 м и высотой:
Радиус окружности:
Тангенс половины центрального угла:
,
.
Длина дуги сегмента:
Длину
дуги верхнего пояса принимаем
,
полагая по 0,15 м от торца первой панели
до центра опорного узла.
Длины дуг, соответствующие отдельным панелям верхнего пояса:
то же для элементов верхнего пояса:
Рисунок 18. Геометрические параметры фермы
Для зданий со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиям снеговая нагрузка находится согласно ([3]прил.3),
,
,
,
,
где 
– уклон покрытия, град.,
В = 6,3 м – шаг ферм.
Рисунок 19. Нагрузки действующие на ферму
Рисунок 20. Расчетная схема фермы
Результаты определения геометрических параметров сводим в табл.7.
Таблица 7 - Геометрические характеристики узлов элементов фермы
№ узла |
х |
у |
, град. |
μ1 |
μ2 |
Р1, т/м |
Р2, т/м |
1 |
0 |
0 |
33 |
0,509 |
1,7322 |
0,7696 |
2,619 |
4 |
2,18 |
1,61 |
22 |
0,775 |
|
1,1718 |
2,14 |
7 |
4,56 |
2,56 |
22 |
0,775 |
|
1,3218 |
1,62 |
6 |
6,93 |
3,51 |
7 |
0,9759 |
|
1,4755 |
1,11 |
9 |
9,46 |
3,84 |
7 |
0,9759 |
|
1,4755 |
0,55 |
3 |
12 |
4,16 |
7 |
0,9759 |
0 |
1,4755 |
0 |
11 |
14,54 |
3,84 |
7 |
0,9759 |
|
1,4755 |
0,28 |
12 |
17,07 |
3,51 |
7 |
0,9759 |
|
1,4755 |
0,55 |
14 |
19,44 |
2,56 |
22 |
0,775 |
|
1,3218 |
0,81 |
16 |
21,82 |
1,61 |
22 |
0,775 |
|
1,1718 |
1,07 |
2 |
24 |
0 |
33 |
0,509 |
0,8661 |
0,7696 |
1,309 |
Постоянная нагрузка на конструкцию покрытия включает в себя нагрузки плит покрытия и кровли, учитывая шаг ферм, что составляет Р = 0,0596·6,3 = 0,375 т/м. Ветровая нагрузка в расчете не учитывается, т. к. аэродинамический коэффициент с<0 по прил. 4 [3], т. е. на поверхности фермы наблюдается отрицательное ветровое давление.
Статический расчет выполняем в программе Structure CAD. Тип схемы – плоская шарнирно–стержневая система. Для статического расчета учитываем модуль упругости Е = 106 т/м², коэффициент Пуассона μ = 0,3. Предварительно задаемся жесткостью элементов фермы: сечение верхнего пояса 250х180мм, стойки и раскосы 180х130мм, нижний пояс принимаем из двух равнобоких уголков 63х6 расстояние между ними 46мм. Заделку опор принимаем: в правой опоре – шарнирно-подвижную, в левой - шарнирно-неподвижную. Нагрузку на стержни задаем трапециевидной относительно общей системы координат. Для выбора расчетных сочетаний усилий задаем специальные исходные данные: собственный вес вышележащих конструкций принимаем тип нагрузки – постоянная, снеговая – кратковременная. Взаимоисключения двух снеговых нагрузок учитываем простановкой коэффициента, равного единице, в первом столбце соответствующей графы.