Подбор сечения элементов фермы

Читайте также:

Подбор сечения панелей верхнего пояса

Кроме продольных усилий в панелях возникают изгибающие моменты и поперечные силы.

В качестве расчетной рассматриваем приопорную панель АС при действии снеговой нагрузки на всем пролете. Максимальное усилие в стержнях верхнего пояса возникает в стержне АС. Предварительный подбор сечения ведем с учетом максимального усилия N = 432,0 кН.

Изначально принимаем верхний пояс в виде клееного разрезного бруса прямоугольного поперечного сечения 20,0 х 40,0 см, где высота сечения скомпонована из 8 слоев досок толщиной 5,0 см после фрезерования досок сечением 6,0 х 20,0 см.

Площадь сечения принятого верхнего пояса:

A = b · h = 20,0 · 40,0 = 800,0 см².

Момент сопротивления сечения

Предусматриваем разгружающий момент в верхнем поясе за счет введенного эксцентриситета е = 10,0 см, что не превышает 1/4 высоты сечения.

Изгибающий момент в более напряженной приопорной панели

l_н – длина горизонтальной проекции, которая составляет 4,450 м

Наибольшее значение поперечной силы

Радиус инерции

А – площадь сечения

I – момент инерции

Гибкость элемента цельного сечения ([2], п. 4.4.)

l₀ – расчетная длина элемента

l₀ = l · μ

μ – коэффициент, μ = 1,0 ([2], п. 4.21) – шарнирно закрепленные концы с двух сторон

Коэффициент ξ, учитывающий дополнительный момент ([2], п. 4.17.)

φ – коэффициент продольного изгиба, определяемый по [2], п. 4.3.

Т. к. гибкость элемента λ = 41 ≤ 70, то используем формулу

а – коэффициент, а = 0,8 для древесины.

Изгибающий момент с учетом деформации изгиба

Проверяем нормальные напряжения в приопорной панели верхнего пояса

Условие выполнено.

Проверяем напряжение в сечении верхнего пояса при максимальном изгибающем моменте и соответствующем продольном усилии N = 287,9 кН.

Максимальный изгибающий момент