Статический расчет ферм. Определение узловых нагрузок.

 

Статический расчет ферм начинают с определения нагрузок.

При определении усилий в стержнях фермы принимается, что все нагрузки (включая собственный вес фермы) приложены к узлам верхнего пояса, в виде сосредоточенных сил G и Р. Сила G обусловлена действием постоянной нагрузки (собственный вес). Сила Р - действием временной нагрузки (снеговая нагрузка). Для определения сил G,P необходимо выделить грузовую площадь узла - участок общей площади покрытия с которого нагрузки считаются действующими только на рассматриваемый узел.

Расчет ферм должен установить наибольшие усилия, которые могут возникнуть в каждом элементе фермы при самой невыгодной для этого элемента комбинации временных нагрузок.

Собственный вес фермы отнесенный к 1 м² поверхности покрытия g_св определяется по формуле:

,

где: р_сн – расчетная снеговая нагрузка на 1 м² поверхности кровли,

l - пролет фермы,

K_св – коэффициент, зависящий от типа и конструкции фермы, принимаемый ориентировочно для треугольных ферм равным от 4,5 до 6,0, а для полигональных - 4,0 – 5,5.

Меньшие значения коэффициента K_св принимают при небольших пролетах и нагрузках, большие - для ферм с подвесными потолками и надстройками. Ошибка в весе фермы, которая может выявиться после окончания проектирования, незначительно отражается на усилиях в элементах фермы, так как собственный вес фермы составляет небольшую часть всей нагрузки на ферму.

Кроме вертикальных нагрузок, на фермы также действуют горизонтальные – ветровые нагрузки. Однако, при принятых уклонах кровли (угол наклона a<30°), согласно действующим нормам проектирования, ветровые нагрузки на фермы не учитываются.

При конструировании узлов деревянных ферм оси всех элементов надлежит сводить в одной точке – центре узла. Внецентренное прикрепление элементов решетки допускается только в фермах со слабо работающей решеткой в сегментных фермах и трехшарнирных арках из них, многоугольных фермах. При эксцентричном решении узлов необходимо учитывать возникающие при этом в поясах ферм дополнительные изгибающие моменты.