Деревянные фермы. Выбор схемы фермы и её расчет, страница 11

4.  В фермах с подвесными чердачными перекрытиями утеплитель последнего следует располагать не ближе 10-15 см от нижней кромки нижнего пояса ферм. Подшивка потолка непосредственно к нижним поясам ферм и другим частям несущих деревянных конструкций постоянного назначения не допускается.

5.  В целях повышения огнестойкости несущих деревянных конструкций рекомендуется выполнять их из небольшого количества массивных цельных элементов. Дощатые конструкции желательно  делать беспустотными, заполняя просветы между отдельными досками сплошными прокладками.

6.  В условиях  повышенной  пожарной опасности рекомендуется по верхностная пропитка и покраска антипиренами всех деревянных частей ферм.

17. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ФЕРМЫ. ПРИМЕР РАСЧЕТА

Исходные данные:

1.  полигональная ферма пролетом L = 18,6 м, восьмипанельная, длина панели d = L/8 = 2,35 м; высота фермы h = L/6 =3,1 м, высота опорной стойки h_оп=h-i×L/2=3,1-0,1×09,3=2,17 м (i=0,1 – уклон верхнего пояса);

2.  группа конструкций по условиям эксплуатации - AI (внутри- отапливаемое здание);

3.  значения  расчетных постоянной и временной узловых нагрузок: G=930 кг, P=2620 кг.

Максимальные усилия в верхнем и нижнем поясах получаются в панелях В-4 (N_вп=-21,69 т) и Н3 (N_нп=21,58 т). Усилие  в опорном раскосе N_оп= -17,29 т, в наиболее нагруженной стойке N_ст=5,31 т.

Подбор сечений стержней фермы начинается с нижнего пояса.

Нижний пояс.

1. Из условия прочности (1) для центрально растянутого стержня определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения

где m_в=1 (группа конструкций АI) и m_о=0,8.

2.При максимальной степени ослабления сечения н.п. врубкой на  глубину h_вр=1/4h_нп (h_нп – высота сеченя н.п.) полная площадь поперечного сечения  определяется как

.

3. С учетом требования h_нп³1,5b_нп (b_нп –  ширина  сечения н.п.)  и сортамента пиломатериалов хвойных пород (приложение 4) выбираем сечение н.п. b_нпxh_нп=150x250 мм, при котором А_бр=375 см².

4. Из условия h_вр£1/4h_нп задаемся глубиной врубки в нижний пояс h_вр=6 см (значение h_вр должно быть кратно 0,5 см) и проверяем прочность ослабленного сечения

(Условие выполняется)

Верхний пояс.

1. Из условия прочности центрально-сжатого стержня (2) определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения

где R_c=140 кг/см² (для изготовления поясов фермы применяется древесина II сорта).

2. Определяем требуемое значение полной площади  поперечного сечения  с учетом ослабления сечения в.п. врубкой (h_вр=1/4h_вп)

.

3.Ширина сечения в.п. b_вп принимается равной b_нп 0, т.е. b_вп=b_нп=15 см. Требуемое значение высоты сечения в.п. определяем как

С учетом сортамента и требования h_вп³b_вп назначаем сечение в.п. b_впxh_вп=150x150 мм, при котором А_бр=225 см².

4. Вычисляем радиусы инерции сечения r_x=0,289h_вп»4,34 см и r_y=0,289b_вп»4,34 см. Расчетные длины в.п. в плоскости и из плоскости фермы при установке прогонов в каждом узле в.п. равны между собой l_x=l_y=d/cosa=2,35/cos6⁰»2,36 м. Определяем гибкости в.п. l_x и   l_y : l_x=l_y=l_x/r_x=236/4,34=54,4.