Определение нагрузок на ферму.
При расчете стропильной фермы учитываются постоянная нагрузка от кровли, несущих конструкций покрытия и нагрузка от снега. Постоянная нагрузка составляет: g=2,476 (кН/ 
).
Узловые силы вычисляем по формуле:
.
Опорные реакции:
.
Снеговая нагрузка:
.
Узловые силы:
.
Опорные реакции:
.
Находим коэффициент соотношения: 
.
Определение усилий в стрежнях фермы.
Рис. Расчетная схема стропильной фермы.
Рис. Диаграмма усилий от постоянной нагрузки.
Рис. Усилия от постоянной и снеговой нагрузки
Таблица Расчетные усилия в стержнях фермы
| элемент | № стержня | усилия от пост. нагрузки | усилия от снеговой нагрузки | расчетные усилия | ||||
| 
| № нагрузок | растяже-ние | № нагрузок | сжатие | |||
| 2а | 2б | |||||||
| верхний пояс | 1-2 | — | — | — | — | |||
| 2-3 | -339,1 | -437,4 | -393,7 | — | — | 1+2а | -1208,9 | |
| 3-5 | -339,1 | -437,4 | -393,7 | — | — | 1+2а | -1208,9 | |
| 5-6 | -508,3 | -655,7 | -590,1 | — | — | 1+2а | -1819,7 | |
| 6-8 | -508,3 | -655,7 | -590,1 | — | — | 1+2а | -1819,7 | |
| нижний пояс | А-4 | 188,4 | 218,7 | 1+2а | 674,4 | — | — | |
| 4-7 | 443,7 | 572,4 | 515,2 | 1+2а | 1588,5 | — | — | |
| 7-10 | 529,2 | 682,7 | 614,4 | 1+2а | 1894,6 | — | — | |
| раскосы | А-2 | -277 | -357,3 | -321,6 | — | — | 1+2а | -991,6 |
| 2-4 | 215,4 | 277,9 | 250,1 | 1+2а | 771,2 | — | — | |
| 4-5 | -154 | -198,6 | -178,7 | — | — | 1+2а | -551,2 | |
| 5-7 | 92,3 | 119,1 | 107,2 | 1+2а | 330,5 | — | — | |
| 7-8 | -30,8 | -39,7 | -35,7 | — | — | 1+2а | -110,2 | |
| стойки | 1-А | — | — | — | — | |||
| 3-4 | -44,6 | -57,5 | -51,8 | — | — | 1+2а | -159,6 | |
| 6-7 | -44,6 | -57,5 | -51,8 | — | — | 1+2а | -159,6 |
. Подбор сечений стержней фермы
1) Стержень 6-8:
- стержень сжат. Задаемся гибкостью 
, тогда 
.
.
Принимаем широкополочный тавр 25ШТ3, 
.
, 
, 
, 
, 
.
Проверка устойчивости:
.
Проверка по гибкости:
.
2) Стержень 3-5:
- стержень сжат. Задаемся гибкостью , тогда .
.
Принимаем широкополочный тавр 20ШТ3, 
.
, 
, 
,
, 
, 
.
Проверка устойчивости:
.
Проверка по гибкости:
.
3) Стержень 7-10:
- стержень растянут.
.
Принимаем широкополочный тавр 25ШТ2, 
.
Проверка прочности:
.
Проверка по гибкости:
, 
,
, 
, 
.
4) Стержень 4-7:
- стержень растянут.
.
Принимаем широкополочный тавр 20ШТ2, 
.
Проверка прочности:
.
Проверка по гибкости:
, 
,
, 
, 
.
5) Стержень А-4:
- стержень растянут.
.
Принимаем широкополочный тавр 13ШТ2, 
.
Проверка прочности:
.
Проверка по гибкости:
, 
,
, 
, 
.
6) Раскос А-2:
- стержень сжат. Принимаем гибкость 
, 
.
.
Принимаем 2 равнополочных уголка 160х11, 
.
, 
, 
, 
,
,
.
Проверка по гибкости:
,
.
7) раскос 2-4:
- стержень растянут. 
.
Принимаем 2 равнополочных уголка 110х8, 
.
Проверка прочности:
.
8) Раскос 4-5:
- стержень сжат. Принимаем гибкость 
, 
.
.
Принимаем 2 равнополочных уголка 140х9, 
.
, 
,
, 
,
, 
,
.
Проверка по гибкости:
,
.
9) раскос 5-7:
- стержень растянут
. 
.
Принимаем 2 равнополочных уголка 75х6, 
.
Проверка прочности:
.
10) Раскос 7-8:
- стержень сжат. Принимаем гибкость 
, 
.
.
Принимаем 2 равнополочных уголка 80х6, 
.
, 
,
, 
,
, 
,
.
.
11) Стойки 3-4 и 6-7:
- стержни сжаты.
Принимаем гибкость , 
,
Принимаем 2 равнополочных уголка 80х6, .
, 
, 
, 
, 
.
.
Таблица . Проверка сечений стержней фермы.
| элемент | № стержня | расчетное усилие, кН | сечение | А см2 | lx/ly см | ix/iy см | 
| 
| 
| 
| 
| проверка сечения | ||
| растя-жение | сжа-тие | проч-ность | уст-ть | |||||||||||
| верхний пояс | 6-8 | — | -1819.7 | 25ШТ3 | 99,6 | 300 | 6,95 6.81 | 43.2 44,1 | 1,51 | 0,825 | 0.95 | — | 22,2< 22.8 | |
| 3-5 | — | -1208.9 | 20ШТ3 | 86,8 | 300 300 | 5,15 7,14 | 58,3 41,8 | 0.744 | 0.95 | — | 20.7< 22.8 | |||
| ниж. пояс | 7-10 | 1894.6 | — | 25ШТ2 | 88,3 | 550 | 7 6,69 | 128,6 80.7 | — | — | 0.95 | 21,5< 22.8 | — | |
| 4-7 | 1588.5 | — | 20ШТ2 | 70,8 | 550 900 | 5,15 7,14 | 106.8 126.1 | — | — | 0.95 | 22.4< 22.8 | — | ||
| А-4 | 674.4 | — | 13ШТ2 | 31,4 | 540 900 | 3,23 4,31 | 167,2 208.8 | — | — | 0.95 | 21,5< 22.8 | — | ||
| раскосы | А-2 | — | -991,6 | 2  160х11
| 68.8 | 219 | 4.95 6.24 | 44.2 70.2 | 2.4 | 153.6 | 0.672 | 0.95 | — | 21.4< 22.8 |
| 2-4 | 771.2 | — | 2 110х8
| 34.4 | 346 | 3.39 4.28 | 102,1 100.9 | — | — | 0.95 | 22.4< 22.8 | — | ||
| 4-5 | — | -551.2 | 2 140х9
| 49.4 | 350 | 4.34 5.47 | 80,6 80,6 | 2.75 | 0.608 | 0.8 | — | 18.4< 19.2 | ||
| 5-7 | 330.5 | — | 2  х6
| 17,56 | 346 | 2,3 2,9 | 150,4 | — | — | 0.95 | 18.8< 22.8 | — | ||
| 7-8 | — | -110.2 | 2 80х6
| 21.2 | 350 | 2.78 3.5 | 125.9 125.1 | 4.3 | 0.363 | 0.8 | — | 16,8< | ||
| стойки | 3-4 | — | -159.6 | 2 80х6
| 21,2 | 252 | 2.78 3.5 | 90.6 | 3.1 | 0.544 | 0.8 | — | 13,8< 19.2 | |
| 6-7 |
Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам:
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой
Св-08Г2С 
; 
< 
.
Несущая способность швов определяется по металлу шва 
Требуемую длину швов определяем по формуле 
.
Результаты расчета швов приведен в таблице 8.
Таблица 8. Расчет сварных швов.
| № стержня | сечение | N, кН | шов по обушку | шов по перу | ||||
 , кН
|  , см
|  (  ),
см
|  , кН
|  , см
| (  ), ) см
| |||
| А-2 | 160x11 | 991,6 | 694,1 | 1,3 | 297,5 | 0,9 | ||
| 2-4 | 100x8 | 771.2 | 539,8 | 1,0 | 231.4 | 0,6 | ||
| 4-3 | 80x6 | 159.6 | 111,7 | 0,7 | 47,9 | 0,5 | ||
| 4-5 | 140x9 | 551.2 | 385,8 | 1,0 | 165,4 | 0,7 | ||
| 5-7 | 75x6 | 330.5 | 231,4 | 0,7 | 99,1 | 0,5 | ||
| 7-6 | 80x6 | 159.6 | 111,7 | 0,7 | 47,9 | 0,5 | ||
| 7-8 | 80x6 | 110.2 | 77,1 | 0,7 | 33,1 | 0,5 |
. Расчет и конструирование узлов сопряжения конструкций