Рассчитаем анкерную плиту:

Комбинация усилий для расчета анкерных болтов: N=-702 кН; . Растягивающее усилие в анкерных болтах:

Требуемая площадь сечения одного болта:

Конструктивно принимаем анкерные болты М24 с площадью сечения нетто Аbn=3,52 см2. Диаметр отверстия в анкерной плите составляет 27 мм. Размеры сечения плиты 120×30 мм.

6. Расчет стропильной фермы

6.1 Сбор нагрузок на ферму

Постоянная нагрузка на любой узел фермы равна:

где qкр =4,05 кН/м2 – расчетная поверхностная нагрузка от покрытия;

bф=12 м – шаг ферм;

d1=d2=3 м – длины примыкающих к узлу панелей.

Расчетная снеговая нагрузка в узел:

При жестком сопряжении фермы с колоннами на ферму передаются опорные изгибающие моменты. Определяем опорные изгибающие моменты по таблице расчетных усилий (табл. 2) в двух комбинациях.

Комбинация №1. Максимальный отрицательный момент в сечении 1–1:

Соответствующий момент в верхнем сечении правой стойки:

Комбинация №2.

Моменты, аналогичные моментам первой комбинации, но без учета снеговой нагрузки:

Т.к. ферма входит в состав каркаса, то дополнительно учитываем передаваемый на нее распор рамы. Распор рамы определяем в двух комбинациях.

Комбинация №1.

Максимальный распор от действия всех нагрузок (по эпюрам продольных сил в ригелях):

- слева, - справа.

Комбинация №2.

Распор без учета снеговой нагрузки.

- слева,

- справа.

6.2 Статический расчет фермы

Распор рамы считаем приложенным к нижнему поясу фермы. Расчетной принимаем вторую комбинацию распора.

Рис. 39. Расчетная схема приложения распора

Усилия в стержнях нижнего пояса фермы от распора:

Для определения усилий от постоянной и снеговой нагрузок находим усилия в стержнях фермы от единичных сил, приложенных к верхнему поясу фермы (рис. 40).

Рис. 40. Расчетная схема для определения усилий от единичных сил

Для определения усилий от опорных моментов находим усилия в стержнях фермы от единичного момента, приложенного сначала к левой опоре (рис. 41), затем к правой (рис. 42).

Для удобства расчета единичный момент раскладываем на пару сил:

где hо – расстояние между осями поясов фермы на опоре.

где hоп=2,25 м – габарит фермы;

Длина фермы L=17,6 м. Углы наклона раскосов

Рис. 41. Расчетная схема для определения усилий от единичного момента на левой опоре

Рис. 42. Расчетная схема для определения усилий от единичного момента на правой опоре

Усилия от единичных сил и моментов находим методом вырезания узлов. Найденные усилия сводим в табл. 3, где также указываем усилия от постоянной и снеговой нагрузок, от опорных моментов, получаемых путем умножения усилий от единичных сил и моментов на значения сил.

6.3 Подбор сечений элементов фермы

Ферма принята с поясами из широкополочных тавров и решеткой из спаренных равнополочных уголков, которые соединяются через прокладки толщиной 10 мм. Сжатые элементы подбираются из требования общей устойчивости. В соответствии с требуемыми радиусами инерции и площадью сечения по сортаменту выбираем нужный номер профиля.

где определяется по гибкости (для поясов, опорного раскоса) и (для остальных элементов решетки).

Принятое сечение проверяем на общую устойчивость. Растянутые элементы подбираются из условия прочности. В соответствии с требуемой площадью сечения по сортаменту выбираем необходимый номер профиля.

Принятое сечение проверяем на прочность. Результаты расчета сведены в таблицу 6.

6.4 Расчет сварных швов прикрепления решетки

Сварку узлов фермы принимаем полуавтоматическую порошковой проволокой ПП-АН8 (Rwf=215 МПа) в нижнем положении (). Тип электрода Э50. Определяем расчетное сечение:

Þрасчетное сечение проходит по металлу шва.

Длины сварных швов, которыми раскосы и стойки из равнополочных уголков прикрепляются к фасонкам и поясам фермы, определяются по следующим формулам:

– по обушку;

– по перу;

Катеты швов kf принимаются в соответствии с минимально допустимыми катетами швов и с учетом условий:

– для швов по перу уголка; – для швов по обушку уголка.

Расчет швов приведен в таблице 7.

Табл. 7. Катеты сварных швов