Расчет стальной фермы покрытия одноэтажного промышленного здания

Конструктивная схема

Провести расчет и подобрать сечения элементов стальной фермы. Пролет фермы – 24 м, шаг ферм в продольном направлении – 6 м. Схема фермы приведена на рис. 40.

Кровля теплая, состоящая из ребристых железобетонных плит размером 3 ´ 6 м, пароизоляции, утеплителя из пенобетонных плит (r = 500 кг/м³) толщиной 120 мм, асфальтобетонной стяжки и четырехслойного пароизоляционного ковра из рубероида и пергамина. Площадка строительства относится к III-му району по весу снегового покрова.

Материал фермы – сталь марки ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71* R_y = 235 МПа. Коэффициент надежности здания по назначению g_n = 0.95. Уклон кровли 1/12 (a = 4.48°).

При разработке расчетной модели будем руководствоваться следующими положениями и предпосылками:

1. В расчетную модель каркаса вводим только несущие конструктивные элементы. Нагрузки от покрытия будем приводить к узловым силам.

2. Узлы фермы покрытия и узлы прикрепления элементов связей будем считать шарнирными.

Расчетные нагрузки:

Задаем расчетные значения нагрузок без учета коэффициента сочетаний. Нагрузки от веса несущих конструкций определяются программой автоматически по заданным значениям объемного веса материала. Нагрузки от веса покрытия, фонаря и снеговую нагрузку передаем в виде сосредоточенных сил в узлах фермы.

Постоянные нагрузки:

Нагрузки на покрытие:

Элемент покрытия	Норматив. значение нагрузки кН/м2 (кПа)	Коэф. надежности по нагрузке gf	Расчетное значение нагрузки кН/м2 (кПа)	Номер нагружения
Гидроизоляция (4 слоя рубероида на битумной мастике)	0.16	1.3	0.208
Цементная стяжка (g=20 кН/м3), t = 20 мм	0.4	1.3	0.52
Пароизоляция (2 слоя пергамина)	0.08	1.3	0.104
Итого (нагружение 2):	0.48	1.3	0.832
Утеплитель (пенобетонные плиты g=0.5 кН/м3), t = 130 мм	0.65	1.2	0.78
Крупнопанельные железобетонные плиты 3 ´ 6 м	1.433	1.1	1.576

Величины сосредоточенных сил от постоянной нагрузки[101], действующих на ферму (рис. 40):

Рис. 40 Схема постоянных нагрузок на ферму покрытия.

;

;

;

;

;

;

Снеговые нагрузки

Поскольку в конструкции покрытия отсутствуют светоаэрационные фонари, ходовые мостики и аэрационные устройства по коньку покрытия, а угол наклона скатов меньше 25°, согласно СНиП 2.01.07-85* следует рассматривать только равномерное распределение снеговой нагрузки с коэффициентом .

Расчетное значение веса снегового покрова для III снегового района .

Величина расчетной снеговой нагрузки:

.

Нормативное значение . Коэффициент надежности по нагрузке .

Рис. 41 Схема снеговых нагрузок на ферму покрытия.

Величины сосредоточенных сил от снеговой нагрузки (записанные в нагружение 5):

;

;