Расчёт стропильной фермы онлайн

Что такое ферма

Ферма — несущая стержневая конструкция, в которой все элементы (стержни) работают только на растяжение или сжатие. В отличие от балки, испытывающей изгиб, ферма распределяет нагрузку по системе треугольников. Это даёт минимальный расход материала при больших пролётах. Используется в крышах, мостах, башнях, кранах.

Расчётные модели здания и сооружения должны отражать действительные условия их работы, отвечать рассматриваемой расчётной ситуации и учитывать факторы, определяющие напряжённо-деформированное состояние.— ст. 7 ФЗ-384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»

Метод вырезания узлов

Самый системный способ расчёта — метод вырезания узлов. Поочерёдно вырезаем каждый узел и записываем уравнения равновесия:

Если S = 2У − 3 — ферма статически определима, можно рассчитывать методами статики. Если S > 2У − 3 — статически неопределима (нужны методы сил/перемещений). Если S < 2У − 3 — мгновенно изменяемая система, недопустима.

Снеговая нагрузка по СП 20.13330

По СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» снеговая нагрузка зависит от снегового района (I–VIII):

• I район (Краснодар, Сочи) — Sg = 50 кгс/м²;
• III район (Москва, СПб) — Sg = 150 кгс/м²;
• V район (север Сибири) — Sg = 250 кгс/м²;
• VIII район (Чукотка) — Sg = 400 кгс/м².

Расчётная нагрузка: S = Sg × μ × γf, где μ — коэффициент формы крыши (0,7 для двускатной с углом 25–45°), γf = 1,4 — коэффициент надёжности по нагрузке. Для скатной крыши угол свыше 60° — снег скатывается, нагрузка не учитывается (μ = 0).

Подбор сечений по СП 16.13330

Получив усилия в стержнях, подбираем сечения. Для растянутых:

Для сжатых стержней критична гибкость λ = lef / i, где lef — расчётная длина, i — радиус инерции сечения. λmax = 120 для основных стержней. Если λ > λmax — стержень потеряет устойчивость до достижения предела прочности, нужно увеличивать сечение или ставить дополнительную раскрепляющую связь.