Геометрические размеры по оси рамы

 

Расчетный пролет рамы составляет 29,6 м;

Высота здания до конька f = 7,5 м;

Шаг конструкций 3 метра;

Уклон ригеля 1: 4, т.е. угол наклона ригеля a = 14°02¢; tga = 0,25; sina = 0,24; cosa = 0,97.

Высота стойки от верха фундамента до точки пересечения касательных по осям стойки и ригеля:

 

.

 

По условиям гнутья, толщина досок после фрезеровки должна приниматься не более

1,6÷2,5см. Принимаем доски толщиной после фрезеровки . Радиус гнутой части принимаем равным:

 

,

 

Угол в карнизной гнутой части между осями ригеля стойки:

 

 

Максимальный изгибающий момент будет в среднем сечении гнутой части рамы, которое является биссектрисой этого угла, тогда получим

 

;

; ;

 

Центральный угол гнутой части рамы в градусах и радианах будет равен:

 

 или

;

;

; ;

 

Длина гнутой части:

 

.

 

Длина стойки от опоры до начала гнутой части:

 

.

 

Длина полуригеля:

 

.

 

Длина полурамы:

 

;

Сбор нагрузок на раму

Нагрузку от покрытия (постоянная нагрузка) принимаем по предварительно выполненным расчетам ограждающих конструкций:

 

нормативная ;

расчетная .

 

Собственный вес рамы определяем при из выражения

 

, где

 

- расчетный пролет рамы;

- нормативная снеговая нагрузка для III снегового района, которая определяется как произведение расчетной нагрузки по СНиП 2.01.07-85* на коэффициент равный 0,7; - коэффициент собственного веса рамы.

 

Значения погонных нагрузок, действующих на раму (при шаге 3 м)

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	Коэффициент перегрузки	Расчетная нагрузка, кН/м
Собственный вес покрытия	q = qн ×3/сosa = =0,522×3/0,97=1,6		q = qр ×3/сosa= =0,57×3/0,97=1,76
Собственный вес рамы	0,38×3 = 1,14	1,1	1,25
Итого:	2,74		3,01
Снеговая	1,26∙3= 3,78		1,8∙3=5,4
Всего:	6,52		8,4

 

Статический расчет рамы

Максимальные усилия в гнутой части рамы возникают при действии равномерно распределенной нагрузки по пролету. Опорные реакции:

 

вертикальные: ;

горизонтальные: .

 

Максимальный изгибающий момент в раме возникает в центральном сечении гнутой части. Координаты этой точки определяем из следующих соотношений:

 

;

.

 

Определяем М и N в этом сечении:

 

;

.

 

Подбор сечений и проверка напряжений

В криволинейном сечении , а продольная сила . Расчетное сопротивление сжатию и изгибу для сосны II сорта при ширине  (доски шириной  до фрезерования) в соответствии с табл.3 СНиП равно .

коэффициент условий работы  (табл.5 СНиП II-25-80)

коэффициент ответственности сооружения ( ), получим

.

 

Требуемую высоту сечения  приближенно определим, преобразовав формулу проверки сечения на прочность, по величине изгибающего момента, а наличие продольной силы учтем введением коэффициента 0,6.

 

.

 

Принимаем с запасом высоту сечения из 62 слоев досок толщиной после строжки . Тогда .

Высоту сечения ригеля в коньке принимаем из условия из 20 слоев досок толщиной после строжки : .

Высоту сечения опоры рамы принимаем из условия: