Расчет дощатого настила. Статический расчёт стоек рамы

2. Геометрические размеры фермы.

Пролет фермы:

Высота фермы:

Принимаю строительный подъём 200 мм.

3.Расчет дощатого настила.

Двойной дощатый настил по прогонам. Верхний настил принимаю без расчёта из досок сечением х=100 х 16 мм, расположенных под к доскам рабочего настила. Нижний рабочий настил принимаем из досок сечением 125х25 мм. Для лучшего проветриванья выполняем его разреженным с зазором между досками а=100 мм. Ширину расчётной полосы принимаем b_расч.=1 м.

Подсчет нагрузок выполнен в табл.3.1.

Таблица 3.1.

Сбор нагрузок.

Вид нагрузки	Нормативная кН	К-т Надежн.	Расчетная кН/м2
3-х слойная рулонная кровля Защитный настил 0,016×5 Рабочий настил с учётом зазоров 0,025×0,125×5×1/(0,125+0,1)	0,09 0,08 0,069444	1,3 1,1 1,1	0,117 0,088 0,07638889
Итого: Снеговая:	0,239444 0,5	1,6	0,281389 0,8
Всего:	0,739444		1,0813889

Рис. 3.1.

Настил и обрешётку кровли рассчитываю по двухпролётной схеме на две комбинации нагрузок:

Рис. 3.2.

                                                                   Рис. 3.3.

Первое сочетание нагрузок.

Проверка прочности:

Максимальный изгибающий момент:

Момент сопротивления настила с учётом зазоров:

Напряжение при изгибе:

Проверка по деформациям:

Момент инерции настила:

Прогиб:

Относительный прогиб:

Второе сочетание нагрузок.

Максимальный момент:

Действие сосредоточенной нагрузки  распространяется благодаря наличию защитного настила на полосу шириной 0,5 м. Соответственно расчётная сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на полосу шириной 1 м равна

Принятое сечение досок настила удовлетворяет требованьям прочности и деформативности.

4. Расчёт прогона.

Прогоны конструирую по разрезной схеме. Прогон из брусьев сечением 125х200 мм.

Нагрузка нормативная:

- от собственного веса кровли: 

- от собственного веса прогона: 

- от снега: 

- суммарная: 

Нагрузка расчётная:

- от собственного веса кровли: 

- от собственного веса прогона: 

- от снега: 

Рис. 4.1.

Проверка прочности:

Проверка по деформациям:

5. Статический расчёт фермы.

Рис. 5.1.

Нормативная нагрузка от собственного веса стропильной фермы со связями:

Расчётная нагрузка от собственного веса стропильной фермы со связями:

Первая комбинация нагрузок.

Результаты статического расчёта фермы.

Вторая комбинация нагрузок.

Результаты статического расчёта фермы.

Определение изгибающих моментов в панелях 1, 2, 3, 4.

Рис. 5.2.

Первая комбинация нагрузок.

Момент в середине панелей 1, 4:

Момент в середине панелей 2, 3:

Вторая комбинация нагрузок.

(панели 1, 2)

(панели 3, 4)

Момент в середине панели 1:

Момент в середине панели 2:

Момент в середине панели 3:

Момент в середине панели 4:

Расчёт ведём на сочетания № 1, № 2.

Подбор сечений элементов и конструирование узлов фермы.

Расчёт на первое сочетание.

С целью уменьшения изгибающего момента M₀ узлы фермы A, В и С решены с внецентренным опиранием элементов, вызывающим по концам панелей отрицательные моменты  , равные произведению силы на соответствующий эксцентриситет.

Для приближенного определения сечения верхнего пояса вычисляем величину расчётного момента в середине панели по формуле

,

Задаюсь сечением 125х150.

Площадь сечения: ;

Момент сопротивления сечения: - площадь сечения пояса без учёта его ослабления пластинчатыми нагелями.

По прочности сечения верхнего пояса на сложное сопротивление сжатию и изгибу:

Расчёт на второе сочетание.

С целью уменьшения изгибающего момента M₀ узлы фермы A, В и С решены с внецентренным опиранием элементов, вызывающим по концам панелей отрицательные моменты  , равные произведению силы на соответствующий эксцентриситет.

Для приближенного определения сечения верхнего пояса вычисляем величину расчётного момента в середине панели по формуле

Принимаю е=0,06 м.

Задаюсь сечением 150х175.

Площадь сечения: ;

Момент сопротивления сечения: - площадь сечения пояса без учёта его ослабления пластинчатыми нагелями.

По прочности сечения верхнего пояса на сложное сопротивление сжатию и изгибу:

Окончательно принимаю сечение 2 бруса 150х175.

Проверяем размещение пластинчатых нагелей.

Необходимое количество пластинок, размещаемых на 0,4 длины панели:

k - коэффициент, зависящий от способа опирания концов панели, k=0 (1-й стержень), k=0.4(2-й стержень); 

N=157.9 kH (1-й стержень); N=(2-й стержень);

M=9.25 kH*м (1-й стержень); M=(2-й стержень);

Для 1-го стержня:

Для 2-го стержня:

Ставим во всех панелях пластинки с шагом s_пл.=0,11 м;

Определим минимальные размеры площадок смятия в узлах A, В, С.

Минимальная длина горизонтальной площадки смятия в опорном узле равна:

;

Высота торцевой площадки в опорном узле:

;

;

Минимальная длина вертикальной площадки смятия в коньковом узле:

;

Минимальная длина наклонной площадки смятия в коньковом узле под шайбой тяжа "9" равна:

;

Минимальная высота площадки смятия в промежуточном узле верхнего пояса равна:

;

Растянутые стальные элементы.

Все растянутые стальные элементы фермы выполняются из круглой стали марки Ст. 3. Диаметр сечения элемента "5" по прочности на растяжение определяем по формуле

;

где R = 230 МПа – расчётное сопротивление растяжению стали.

Диаметр сечения петли, приваренной на концах стержня "5":

, где m = 0,85 – коэффициент, учитывающий снижение расчётного сопротивления для тяжей, состоящих из нескольких ветвей.

Диаметр сечения элемента "6" по прочности на растяжение определяем