Стропильные фермы

Вес стропильных ферм со связями определяют в зависимости от очертания ферм.

1. Ферма с параллельными поясами и ферма трапецеидального очертания с уклоном верхнего пояса i = 1/8 – 1/12.

Нормативную величину собственного веса фермы определяют по формуле

Gф,n = (gn bф/1000 + 0,018)αфL2,

где    gn – суммарная нормативная нагрузка на 1 м2 горизонтальной поверхности покрытия от собственного веса ограждающих конструкций покрытия gпк,n, прогонов gпр,n, стропильной фермы со связями gф,n, фонарной надстройки (при ее наличии) gфн,n и от веса снегового покрова Sо;

bф – шаг стропильных ферм;

αф – коэффициент, равный 1,4 при использовании в стропильной ферме сталей классов С235 – С285 (обычной прочности) и 1,3 при использовании  сталей класса С345 и выше (повышенной прочности);

L = 30 м – пролет стропильной фермы.

При выполнении предварительных расчетов нагрузки от собственного веса фермы со связями принимают по табл. 7.1, при этом большие значения для ферм с большими пролетами и для беспрогонных решений покрытия с большей массой.

Нормативное значение снеговой нагрузки определяют умножением полного расчетного значения снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия на коэффициент 0,7:

Sо = 0,7Sg = 0,7 · 1,2 = 0,84 кН/м2.

При шаге стропильных ферм 6 м суммарная нормативная нагрузка

gn = gпк,n + gпр,n + gф,n, +  Sо = 1,17 + 0,0684 + 0,25 + 0,84 = 2,33 кН/м2.

Вес фермы

Gф,n = (2,33 · 6 / 1000 + 0,018) 1,4 · 302 = 40,3 кН = 4030 кг.

Расход стали на 1 м2 площади цеха

gф = Gф,n / (bф L) = 4030 / (6 · 30) = 22,4  кг/м2.

При шаге стропильных ферм 12 м суммарная нормативная нагрузка

gn = 1,17 + 0,019 + 0,35 + 0,84 = 2,48 кН/м2.

Вес фермы

Gф,n = (2,48 · 12 / 1000 + 0,018) 1,4 · 302 = 60,18 кН = 6018 кг.

Расход стали на 1 м2 площади цеха

gф = 6018 / (12 · 30) = 16,7  кг/м2.

2. Треугольная ферма.

Нормативную величину собственного веса треугольной фермы определяют в зависимости от веса ее поясов по формуле

Gф,n = Gп,n ψ/(1 – α),

где    ψ = 2,25 – конструктивный коэффициент для легких сварных ферм;

α = 0,3 – коэффициент, учитывающий дополнительный расход металла в легких фермах на соединительную решетку;

Gп,n  – вес поясов фермы, определяемый по формуле

Gп,n = gnbфL3ρ (1 + 1/cos φ2)/(7Ryhf),

здесь ρ = 7850 кг/м3 – плотность стали;

cosφ – косинус угла наклона верхнего пояса фермы к горизонту;

hf  – высота фермы в коньке.

При шаге стропильных ферм 6 м вес поясов фермы

Gп,n  = 2,33 · 6 · 303 · 78,5 (1 + 1 / 0,9062) / (7 · 24 · 104 · 6,99) = 5,59 кН,

здесь cosφ = 0,906 (угол φ принят 25°);

Ry = 24 кН/см2 = 24 · 104 кН/м2 – расчетное сопротивление стали,

hf  = (L/2)tgφ = (30/ 2) 0,466 = 6,99 м.

Вес фермы

Gф,n = 5,59 · 2,25 / (1 – 0,3) = 17,97 кН = 1797 кг.

Расход стали на 1 м2 площади цеха

gф = Gф,n/(bфL) = 1797 / (6 · 30) = 9,98 кг/м2.

При шаге стропильных ферм 12 м вес поясов фермы

Gп,n = 2,48 · 12 · 303 · 78,5 (1 + 1 / 0,9062) / (7 · 24 · 104 · 6,99) = 11,91 кН,

Вес фермы

Gф,n = 11,91 · 2,25 / (1 – 0,3) = 38,28 кН = 3828 кг.

Расход стали на 1 м2 площади цеха

gф = 3828 / (12 · 30) = 10,63 кг/м2.