Конструкции из дерева и пластмасс Обоснование технико-экономических (стр. 2 из 4)
Рис. 6. Определение усилий в элементах фермы: а-загружения и диаграмма усилий от постоянной нагрузки; б-схема загружения снегом и диаграммы усилий; 1-от полного загружения снегом; 2-от одностороннего загружения снегом.
Аналогично определяется узловая нагрузка от снега на второй половине фермы
кг.Продольные усилия в стержнях фермы определяем построением трех диаграмм усилий: от постоянной нагрузки, от полного загружения снегом по II варианту и от загружения одной половины снегом, также по II варианту снеговой нагрузки.
Усилия при различных загружениях фермы и расчетные усилия в стержнях приведены в табл. 2.
Таблица 2. Усилия в стержнях фермы в кг
| Элементы фермы | Обозначение элемента | Усилие от постоянной нагрузки | Усилия от снеговой нагрузки | Расчетное усилие | Обозначение усилия | ||
| слева | справа | полная | |||||
| Верхний поясНижний поясРаскосы | 1-I2-III1-IV3-IV2-3 | -17250-15600+15250-15500+200-200 | -13500-10600+12000+6750-2200+2400 | -4800-5400+4200+6750+24002600 | -19800-17400+17000+17000 -500+500 | -37050-33000+32250+32500-2000+2600-2800+2200 | O1O2U1U2D1D1/D2D2/ |
| Опорная реакция АТо же, А1 | 1019010190 | 75302830 | 28307530 | 1030010130 | 2049020320 | ||
Элементы верхнего пояса рассчитываем на сжатие с изгибом вследствие кривизны пояса и наличия на нем местной нагрузки.
Панель АБ. Местная погонная нагрузка в середине панели вызывает изгибающий момент, определяемый как для простой балки с пролетом, равным горизонтальной проекции панели l1=5.68 м (рис.11.7.).
кгм,где
кг/м – нагрузка от веса кровли, отнесенная к горизонтальной проекции покрытия, от снега по 2 варианту загружения и от собственного веса фермы. Местным увеличением снеговой нагрузки возле узла Б пренебрегаем, что идет в запас прочности.Продольное сжимающее усилие вследствие кривизны пояса вызывает отрицательный изгибающий момент
кгм,где
кг – расчетное усилие в поясе при полном загружении снегом; 
м; 
- центральный угол всего верхнего пояса; 
м – длина хорды одного блока пояса.Изгибающий момент в поясе
кгм.
Рис7. К определению изгибающих моментов в верхнем поясе.
При одностороннем загружении фермы снегом справа изгибающий момент в левой панели пояса от постоянной нагрузки будет равен
кгм,где
кг/м – нагрузка от веса крыши и от веса фермы.Момент от продольной силы
кгм,где
кг – осевая сила в панели АБ при одностороннем загружении фермы снегом справа (табл. 2).Изгибающий момент
кгмПанель БВ (см. рис. 7).
Изгибающий момент от местной нагрузки в середине панели при полном загружении снегом
кгм, где
кг/м – нагрузка на пояс от собственного веса и снега. Собственным весом фермы на под фонарном участке пренебрегаем.Изгибающий момент
кгм.При загружении снегом слева изгибающий момент от поперечных нагрузок сохраняется тот же
кгм.Момент от продольной силы
кгм.Изгибающий момент
кгм.Момент в середине панели БВ при загружении снегом справа от поперечных нагрузок
где
кг/м – постоянная нагрузка на поясе:от продольной силы
кгм,где
кг – продольное усилие при загружении снегом справа (см. табл. 11.2).Изгибающий момент
кгм.Момент от поперечной нагрузки под стойкой фонари, в точке Г при снеге справа (см. рис 11.7)
кгм.Момент от продольной силы
кгм.где
м – стрелка дуги в точке Г, определенная графически. 
Рис. 8. Поперечные сечения элементов ферм: а-верхнего пояса; б-раскоса ДВ; в-раскоса БД
Изгибающий момент М=3610-3780=-170 кгм.
Момент под фонарной стойкой от постоянной нагрузки и при загружении снегом слева. Момент от поперечных сил
кгМомент от продольной силы
кгм. Изгибающий момент М=4950-4720=230 кгм.Расчетные усилия рассмотренных случаев загружения сводим в таблицу (табл. 3). расчетными являются 1-й и 4-й случаи загружения.
Задаемся сечением пояса из 13 досок 180Х35 мм – 180Х455 мм (доски толщиной 40 мм с острожкой с двух сторон, рис.8).
Таблица 3. Усилия в сечениях верхнего пояса
| Сечение | Сочетание нагрузок | Усилия | |
| N в кг | M в кгм | ||
| Середина панели:АБ<<БВ<< <<Под стойкой фонаря в точке Г То же | Постоянная + полный снегПостоянная + снег справаПостоянная + полный снегПостоянная + снег слеваПостоянная + снег справаПостоянная + снег слеваПостоянная + снег справа | -37050-22050-33000-26200-21000-26200-21000 | -4150-2230 2570 4290-800 230-170 |
Отношение
Площадь поперечного сечения пояса
см2.Момент сопротивления
см3.Момент инерции
см4.Радиус инерции
см.Расчетная длина пояса при расчете на продольное сжатиеравна длине дуги с центральным углом
м. Гибкость 
.Напряжение в поясе при первом случае загружения
кг/см2где
; 1.15 – коэффициент для определения Wрасч клееных элементов.Напряжение в поясе при 4-м случае загружения
кг/см2,где
.Нижний пояс.
кг. Требуемая площадь сечения стального пояса 
см2.Принимаем 2 уголка 100Х63Х6 общей площадью
см2. Гибкость пояса в вертикальной плоскости
,не превышает предельно допустимую для растянутых элементов при статических нагрузках.
Проверка напряжения в поясе с учетом собственного веса по формуле
кг/см2,где
кг/см – изгибающий момент от собственного веса уголка при расстоянии между узлами фермы 8.00 м; 
см3 – минимальный момент сопротивления одного уголка.