Расчет и конструирование связевых ферм.
В курсовом проекте выполняют расчет и конструирование фермы поперечных связей. Ее поясами являются верхние пояса основных несущих ферм. Конструктивное решение связей может быть различным. В проекте сжатые стойки (распорки) связевой фермы приняты деревянными, перекрестная решетка из круглой стали.
Благодаря такой решетке, ферма может воспринимать ветровую нагрузку переменного направления. В ее работе участвуют только растянутые нисходящие раскосы, так как в связи с большой гибкостью восходящие раскосы практически не воспринимают напряжения сжатия.
Поперечные связевые фермы рассчитывают на горизонтальные нагрузки, которые складываются из внешних горизонтальных нагрузок (ветровых, тормозных усилий кранов и т.п.) и дополнительных усилий, возникающих в элементах конструкций от вертикальной нагрузки вследствие возможных несовершенств фермы (отклонение от вертикали, погнутости и других дефектов).
Внешние горизонтальные нагрузки распределяют поровну между всеми связевыми фермами. Узловые нагрузки от ветрового напора, действующего на торцы здания, собирают по соответствующим грузовым площадям ωу.
ω1, ω2 – ветровая нагрузка на торцевые стены здания от положительного ветрового напора и отсоса соответственно
ωу – узловая грузовая площадь для соответствующего узла связевой фермы
t – число связевых ферм.
Условную погонную нагрузку на связевую ферму вследствие возможных несовершенств основных ферм определяем по формулам:
qc – условная погонная нагрузка
р – расчетная равномерно распределенная вертикальная нагрузка на 1м горизонтальной проекции несущей конструкции
n – число несущих конструкций
а – коэффициент, принимаемый равным 0,03 для ферм и пологих арок
Затем определяем суммарную узловую нагрузку на связевую ферму:
ψ – коэффициент сочетания нагрузок, равный 0,9
Определяем опорные реакции фермы, усилия сжатия в стойке, соседней с опорной, и растяжения в опорном раскосе. Определение усилий удобно производить методом сечений.
Определение опорных реакций:
Усилие сжатии в стойке, соседней с опорной N = 34,22кН
Усилие растяжения в опорном раскосе N = 46,1кН
Ширину стойки квадратного сечения предварительно подбираем по допустимой гибкости [λ] = 200:
Принимаем (с учетом острожки = 1см)
Сечение стойки 140×140мм.
Производим проверку подобранного сечения:
Раскосы принимаем из гладкой арматурной стали класса A-I.
Площадь сечения (А) и диаметр (d) крайнего раскоса определяем по формуле:
Прочие стойки и раскосы связевой фермы принимаем того же диаметра.