- Приведенная к материалу фанеры площадь сечения:
- Расстояние от нижней грани сечения до центральной оси приведенного сечения плиты равно:
- Расстояние от верхней грани сечения до центральной оси сечения:
- Приведенный момент инерции плиты равен:
- Статический момент верхней обшивки:
;
- Статический момент нижней обшивки:
- Моменты сопротивления плиты с двусторонней обшивкой, приведенные к материалу фанеры:
Проверки подобранного сечения плиты
Расчетные сопротивления материалов:
| Расчет. сопр. | Верхняя обшивка | Нижняя обшивка |
| 0,08 кН/см2 | |
| 0,9 кН/см2 | 0,6 кН/см2 |
| 0,85 кН/см2 | |
| 0,65 кН/см2 | 0,3 кН/см2 |
А. Проверка прочности:
Определяем нормальные напряжения и производим проверку прочности при растяжении:
Условие выполняется
Условие выполняется
Определяем напряжения сдвига в клеевых швах между шпонами фанеры на участках ее склеивания с ребрами и производим проверку на скалывание:
Б. Проверка устойчивости верхней обшивки:
Проверку устойчивости верхней сжатой обшивки производим по формуле:
Увеличиваем ширину верхней обшивки:
=1,5 см.
В. Проверка верхней обшивки на местный изгиб сосредоточенной силой:
Нормативную величину сосредоточенной нагрузки от веса человека с инструментом принимаем равной Pn=1,0кН, коэффициент надежности по нагрузке gf=1,2, расчетная нагрузка 
.
Максимальный изгибающий момент для такой балки равен:
Момент сопротивления выделенной полосы шириной b=100см равен:
Проверку прочности обшивки при действии сосредоточенной нагрузки производят по формуле:
Г. Проверка прогиба плиты:
Плиту проверяем на прогиб при действии нормативной нагрузки.
III. Расчет и конструирование ферм покрытия
Сбор нагрузок.
При расчете ферм покрытия в курсовом проекте учитываем постоянную нагрузку от плит, кровли, собственного веса ферм, связей между ними и временную снеговую нагрузку. Ветровую нагрузку при расчете не учитываем.
Постоянную нагрузку на покрытие принимают равномерно распределенной.
Расчетную постоянную равномерно распределенную нагрузку определяем по формуле:
Расчетную погонную снеговую нагрузку на ферму определяем по формуле:
Для сегментной фермы при симметричной равномерно распределенной нагрузке
Определение узловой нагрузки от равномерно распределенной нагрузки:
P1=Р6= 
= 
=32,72 кН
Р2=Р5=Р 
+ 
)=14,54 
+ 
)=68,34 кН
Р3=Р4= Р 
+ 
)=14,54 
+ 
)=72,7 кН
Строим диаграмму Максвелла-Кремоны
Определение узловой нагрузки от неравномерно распределенной нагрузки:
P1= 
= 5.65*2.8*2=31.64 кН
Р2=5.65*5.85*0.81*2=53.55 кН
Р3=5.65*6.35*.4*2=28.7 кН
Р4=5.65*6.35*0.22*2=15.8 кН
Р5=5.85*5.65*0.4*2=26.4 кН
Р6=2.8*5.65*0.5*2=15.68 кН
Определяем полную суммарную погонную нагрузку:
Р=q+s=5.318+5.65= 10.968 кН
Определяем реакции опор:
1) При равномерно распределенной нагрузке:
Ra=Rb= 
= 
=84.75 кН
2) При неравномерно распределенной нагрузке:
Ra= 
=(53.55*5.6+28.7*11.7+15.8*18.3+26.4*24.4+15.68*30)/30=68 кН
Rb= 
=(31.64*30+53.55*24.4+28.7*18.3+15.8*11.7+26.4*5.6)/30=103.8 кН
Результаты сводим в таблицу 2.
«Определение продольных расчетных усилий в стержнях ферм»
Табл.2
| Вид элемента фермы | Обозн по диаг-ме | Усилие от постоянной нагрузки | Усилие от временной снеговой нагрузки кН | Расчетное усилие кН | |
| Схема 1 | Схема 2 | ||||
| Верхний пояс | 1-в | ||||
| 2-г | |||||
| 4-д | |||||
| 6-е | |||||
| 7-ж | |||||
| Нижний пояс | 1-а | ||||
| 3-а | |||||
| 5-а | |||||
| 7-а | |||||
| Раскосы | 1-2 | ||||
| 2-3 | |||||
| 3-4 | |||||
| 4-5 | |||||
| 5-6 | |||||
| 6-7 |
3.2 Определение усилий от межузловой нагрузки
Расчетные изгибающие моменты М в панелях разрезного верхнего пояса определяют по формуле:
М=Мф-Мn,
= 
qф=Р-q2 =10.968-0,149 
кН
Мn=N 
f0
Определяем М1-c:
= 
=42.41 кНм
Мn=N f0=-303,9 0,1809=-54.98 кНм
М=42.41-(-54.98)=97.39 кНм
Определяем М2-d:
= 
=50.32 кНм
Мn=N f0=-276.1 0,1809=-49.95 кНм
М=50.32-(-49.95)=100.27 кНм
Определяем М4-д:
= 
=58,91 кНм
Мn=N f0=-273,2 0,1809=-49,42 кНм
М=58.91-(-49.42)=108.33 кНм
Принимаем М=108.33 кНм
Подбор сечений элементов.
Верхний пояс
Конструктивно удобно, чтобы ширина сечения верхнего клееного деревянного пояса и деревянных элементов решетки фермы была одинакова. Поэтому ширину пояса определяют из условия предельной гибкости самого длинного раскоса.
Определяем наиболее длинный раскос в ферме:
l р=610 см
Определяем длину хорды дуги панели:
l в=628 см
[λр]=150
[λп]=120
Определяем ширину верхнего пояса из условия предельной гибкости самого длинного раскоса.
ry= 
= 
=4,07 см
ry=0,289 b п, b п= 
= 
=14,07 см
По сортаменту принимаем 150 мм, с учетом острожки принимаем 140 мм.
Определяем высоту пояса.
hп= 
W= 
= 
=12036,67 см3
hп= 
=71,82 см
Принимаем tд=3,3 см. Принимаем 22 доски.
hп=22*3,3=72,6 см.
Определяем геометрические характеристики полученного сечения:
Wп= 
= 
=122984 см3
Fп=bп*hп=14*72,6=1016,4 см2
=5,18 см
Проверка прочности подобранного сечения.
N – максимальное продольное усилие в поясе;
- изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок в той же панели пояса.
площадь сечения брутто;
расчетное сопротивление древесины сжатию;
расчетная площадь сечения пояса (при отсутствия ослаблений 
)
расчетный момент сопротивления сечения пояса.
Прочность обеспечивается.
Пояс проверяется на устойчивость плоской формы деформирования по формуле:
и 
- площадь и момент сопротивления сечения пояса брутто.
- коэффициент продольного изгиба панели пояса из плоскости фермы.
Принимаем LP=1.4 м.
- высота и ширина сечения пояса;
- расчетная длина при работе верхнего пояса из плоскости фермы, равная при жестком закреплении клеефанерных плит (или раскрепленных связями прогонов) – расстоянию между точками их крепления.
Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена
Нижний пояс
Требуемое сечение нижнего пояса 
предварительно определяют как для центрально растянутого элемента
см2
Принимаем 2 равнополочных└63х63х6: 2F = 2∙7,28=14,56cм2
Определяем расчетную поперечную нагрузку q и изгибающий момент от собственного веса пояса
кН/см
кНсм
коэффициент надежности по нагрузке;
нормативная нагрузка от собственного веса пояса.
Проверка напряжения производим по формуле:
Раскосы
Подбираем сечение наиболее длинного и нагруженного сжатого раскоса. Его требуемая ширина была определена ранее. Высоту сечения определяют также, исходя из условия предварительной гибкости.
Раскос 2-3 (наиболее нагружен, самый длинный)
N=19,1 кН
l =6,1 м
Раскос может быть выполнен из цельного сечения из доски, бруса или клееным из досок.
Раскос выбираем из цельного бруса с сечением 
15см,с учетом острожки 146 мм. bn = 14.0см
После подбора сечения раскосов должна быть сделана проверка нормальных напряжений в них. Проверяют только наиболее опасные раскосы – сжатые с максимальным усилием и максимальной длины на продольный изгиб.
коэффициент продольного изгиба в плоскости минимального радиуса инерции сечения,
см
Растянутые раскосы проверяют на прочность по максимальному усилию.
