6

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В расчётно-графической работе необходимо произвести расчёт и конструирование элементов стропильного покрытия (прогона покрытия и стропильной фермы из парных уголков) в соответствии с заданием на проектирование. Исходные данные выбираются по двум последним цифрам шифра зачётной книжки: студентами специальности 270301 "Архитектура" по табл. 1 прил. 1, студентами специальности 270302 "Дизайн архитектурной среды" по табл. 2 прил. 1.

Расчётно-графическая работа состоит из расчётно-пояснительной записки и чертежей, располагаемых на листе формата А2.

Текст расчётно-пояснительной записки должен быть написан чернилами или пастой на одной стороне стандартных листов писчей бумаги с оставлением полей: слева - 20 мм, справа - 510 мм. Рисунки выполнять карандашом или пастой в удобном для их изображения масштабе. Изложенный в пояснительной записке материал рекомендуется выполнять в последовательности, указанной в методических указаниях.

1. Исходные данные

В задание на выполнение расчётно-графической работы входит:

- длина стропильной фермы ( L );

- шаг стропильных ферм ( B );

- высота стропильной фермы ( h );

- нормативная временная нагрузка на покрытие ( ) ;

- марка стали конструкций.

Рис. 1. Схема стропильной фермы

2. Выбор основных расчётных характеристик

В расчётно-графической работе предполагается район строительства с расчётной температурой t  -30С, что по табл. 50* [2] cоответствует климатическому району II₅.

Для заданной стали выписываются нормативные и расчётные характеристики:

R_y (табл. 3 прил. 2) – расчётное сопротивление фасонного проката по пределу текучести;

R_un (табл. 3 прил. 2) – нормативное сопротивление фасонного проката по временному сопротивлению.

Выбираются по табл. 4 прил. 2 материалы для сварки и выписываются характеристики сварных швов:

R_wf - расчётное сопротивление соединения с угловыми швами срезу по металлу шва;

R_wz = 0,45R_un (табл. 3 [2]) - тоже, по металлу границы сплавления.

3. Расчёт прогона покрытия

В качестве прогона покрытия используются прокатные швеллеры или двутавры.

Нормативная нагрузка на 1пог. м прогона покрытия:

, (3.1)

где 1,02 - коэффициент, учитывающий собственный вес прогона,

- ширина панели фермы.

Расчётная нагрузка на 1 пог. м прогона покрытия:

, (3.2)

где = 1,2 (п. 3.7 [3])- коэффициент надёжности по временной распределённой нагрузке на покрытие.

Определяется расчётный изгибающий момент:

,

где B - заданный шаг стропильных ферм.

Расчёт на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с R_yn  580 MПа, несущих статическую нагрузку и закреплённых от потери общей устойчивости, следует выполнять с учётом развития пластических деформаций.

Определяется требуемый момент сопротивления:

, (3.3)

где (табл. 6* [2])- коэффициент условий работы.

с₁ - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению. Поскольку для прокатных двутавровых балок величина с₁ меняется незначительно, допускается принимать приближённо с₁ = 1,1 независимо от номера двутавра или швеллера и в последующем не уточнять.

Из условия обеспечения жёсткости вычисляется требуемый момент инерции:

, (3.4)

где n_o - отношение пролёта прогона покрытия к его предельному прогибу (табл. 9 прил. 2);

Е = 2,0610 ⁵ МПа (табл. 63 [2]) - модуль упругости стали.

По найденным величинам W_n,min и I_min по сортаменту (табл. 5, 6 прил. 2) подбираются прокатные двутавр и швеллер (так, чтобы геометрические характеристики W_x и I_x каждого из них были не менее соответственно W_n,min и I_min). Если, ввиду ограниченности сортамента, ни один швеллер не подходит, принимается составное сечение, состоящее из двух швеллеров.

Исходя из наименьшей массы 1 м выбранных прокатных элементов, для дальнейшей разработки расчётно-графической работы принимается либо двутавр, либо швеллер.

4. Проектирование стропильной фермы

4.1. Определение нагрузок на ферму

Узловые силы:

(4.1)

где γ_f2 = 1,05 (табл. 1 [3]) – коэффициент надёжности по постоянной нагрузке от прогона покрытия;

γ_n = 0,95 (прил. 7* [3]) – коэффициент надёжности по ответственности;

G – масса 1 м прогона, принимаемая по таблице сортамента для принятого двутавра или швеллера.

Опорные реакции: .