Усилия в расчетных сечениях рамы от каждого вида нагрузки

Таблица 4.1

Вид нагрузки		Коэфф. сочетания	Сечения
			a		b		c		d
			М, кНм	N, кН	М, кНм	N, кН	М, кНм	N, кН	М, кНм	N, кН
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10
Постоянная	От веса шатра	1
	От веса стенового ограждения и колонн
Снеговая		1
		0,9
Ветровая		1
		0,9
Крановая вертикальная		1
		0,9
Крановая горизонтальная (торможение слева направо)		1
		0,9

Примечания. Принятое правило знаков усилий:

1. Изгибающий момент принимается положительным, если он растягивает внутреннее волокно.

2. Продольная сила принимается положительной, если она вызывает растяжение стержня.

Определение расчетных усилий в элементах рамы

После того как мы определили усилия в раме от каждой из расчетных нагрузок нужно найти их наиболее неблагоприятное сочетание.

Для расчета колонны необходимо знать, при каком сочетании нагрузок в расчетных сечениях рамы возникают: максимальный изгибающий момент и соответствующая ему продольная сила; максимальная продольная сила и соответствующий ей момент.

Для рам производственных зданий достаточно учесть следующие два основных сочетания нагрузок:

1. совместное действие постоянной и одной кратковременной (ветровой) нагрузки;

2. совместное действие постоянной и всех трех кратковременных нагрузок.

Для удобства составляем сводную таб.4.2 расчетных усилий в характерных сечениях колонн рамы.

Расчетные усилия в колоннах рамы

Таблица 4.2

Сочетание нагрузок	Сечения
	a		b		c		d
	М, кНм	N, кН	М, кНм	N, кН	М, кНм	N, кН	М, кНм	N, кН
Постоянная + ветровая	-8,8	-466,82	222,63	-466,82	-147,39	-377,78	-291,56	-377,78
Постоянная +0,9(снеговая + ветровая + крановая)	40,9	-597,68	257,6	-621,88	-232,39	-508,64	-373,37	-532,84

 

 

НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПОКРЫТИЯ - ФЕРМА

Характеристики ферм

В качестве несущего элемента покрытия могут быть использованы различного вида балок, ферм, арок и т.д. В курсовом проекте в качестве ригеля принята ферма.

Ферма – это конструкция, в которой концы стержней соединяются в узлах, образуя статически неизменяемую систему, к которой нагрузка, как правило, прикладывается только в узлах. Благодаря узловой передачи нагрузки, стержни фермы подвергаются только осевым воздействиям растягивающих или сжимающих сил.

В зависимости от назначения ферм, материала кровли, системы водоотвода и экономических соображений, очертания поясов ферм могут быть (рис.5.1):

- с параллельными поясами;

- односкатные;

- трапециевидные;

- треугольные.

В курсовом проекте используют фермы двух типов: трапециевидные и с параллельными поясами (рис.5.1,в-г).

Фермы трапециевидного очертания(рис.5.1,в) обычно имеют уклоны верхнего пояса в пределах 1/8...1/12. Такое очертание ферм лучше соответствует эпюре изгибающих моментов и имеет конструктивные преимущества. В сопряжении с колоннами позволяет устраивать жесткие рамные узлы, что повышает жесткость здания. Решетки таких ферм не имеют длинных стержней в середине пролета.

Фермы с параллельными поясами (рис.5.1,г) по своему очертанию далеки от эпюр моментов и неэкономичны по расходу стали. Однако равные длины элементов решетки, одинаковая схема узлов, повторяемость элементов и деталей, возможность их унификации способствуют индустриализации их изготовления. Поэтому фермы с параллельными поясами стали основными для покрытия производственных зданий.

По типу решетки фермы могут быть (рис.5.2):

- раскосные;

- треугольные;

- крестовые;

- ромбические и др.

Рис.5.1. Очертание поясов ферм.

а - сегментное; б – полигональное; в – трапециевидное; г – с параллельными поясами; д-и – треугольное.

 

Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки.

От системы решетки зависит вес фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Поскольку нагрузка на ферму передается в узлах, то решетка должна соответствовать схеме приложения нагрузки.

В курсовом проекте используют фермы с треугольным типом решетки (рис.5.2,а-б).

Треугольная система решетки. В фермах трапецеидального очертания или с параллельными поясами рациональной является треугольная система решетки (рис.4.2,а), дающая наименьшую суммарную длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. В фермах, поддерживающих прогоны кровли или балки настила, к треугольной решетке часто добавляют дополнительные стойки (рис.4.2,б), а иногда и подвески, позволяющие уменьшить расстояние между узлами фермы. Дополнительные стойки уменьшают также расчетную длину сжатого пояса. Работают дополнительные стойки только на местную нагрузку и не участвуют в передаче на опору поперечной силы. 

Рис.5.2. Система решетки ферм

а – треугольная; б – треугольная с дополнительными стойками; в- раскосная с восходящими раскосами; г – раскосная с нисходящими раскосами; д – шпренгельная; е – крестовая; ж – перекрестная; и – ромбическая; к – полураскосная