6. Расчет торцевого фахверка

Исходные данные:

1. Стеновые панели t=240мм (бетон );

2. Эквивалентная равномерно распределенная расчетная ветровая нагрузка при шаге стоек фахверка 6м ( );

3. Материал стоек – сталь С235 по ГОСТ 27772-88 (R_y=230МПа при t=2~20мм);

Определение расчетных усилий

Условно считаем, что сосредоточенная сила Р от веса стенового ограждения приложена в уровне нижнего пояса стропильной фермы:

Изгибающий момент от внецентренного приложения силы Р:

Изгибающий момент от ветровой нагрузки:

Компоновочная часть

Расчетные длины: , . Ставим 2 распорки.

Задаемся гибкостью стержня приближенно: .Для двутаврового сечения: .

Принимаем высоту сечения стойки фахверка:

Вычислим гибкость и относительный эксцентриситет:

; .

По [6, таб. 73, стр. 75] определяем η, принимая . , .

По [6, таб. 74, стр.76] определяем φ_е = 0,168

Назначаем сечение пояса с учетом требований жесткости стержня колонны и местной устойчивости свесов поясного листа .

Принимаем широкополочный двутавр 40Ш1: А = 114.23 см²,;

I_y = 2140.3см⁴; i_y = 4.33 см; i_х= 20.47см; I_x = 47849 см⁴;

h = 500мм; b=200 мм; t_w=10 мм; t_f =16 мм;

Проверочная часть

Проверка устойчивости стержня относительно оси Х:

; По [6, таб. 73, стр. ] определяем η, при

При .

.

По [6, таб. 74, стр.76] определяем φ_е = 0,152.

.

Устойчивость в плоскости действия момента обеспечена.

Недонапряжение 13.35%

Проверка устойчивости стержня относительно оси Y:

, где

по [6, п.5.31, стр.16],

где , по[6, таб. 10, стр. 17];

При : ,

по [6, таб. 72, стр. 74];

для , табл. 72 [6],

;

Устойчивость из плоскости действия момента обеспечена.

Выполним проверку по предельной гибкости:

Предельная гибкость для стоек фахверка равна [λ]=210-60α,

где ,

λ_y = L_ef,y/ i_y = 590/4.33 = 136.26,

λ_x = L_ef,x/ i_x = 2360/20.47 = 115.29, ϕ_min (при = λ_y = λ_max) =0,337.

[λ]=210-60α = 210 – 60* =186.6.

λ_y= 115.29 < [λ] = 186.6.; λ_x= 136.26 < [λ] = 188.60 Условие выполняется.

7 Расчёт связей

Расчет связей как слабонагруженных элементов производится по предельной гибкости. Для сжатых элементов связей по шатру и по колоннам выше подкрановых балок [λ] = 200, для растянутых [λ] = 400. Растянутыми считаются диагональные элементы связей с крестовой решеткой, сжатыми - с треугольной решеткой. Для связей по колоннам ниже подкрановых балок: сжатых - [λ]=150, растянутых [λ]=300 в зависимости от расположения тормозных планок у подкрановых балок в связевом блоке.

Расчетные длины связей назначаются в соответствии с п. 6 [6].

7.1 Расчёт связей в шатре

Расчет горизонтальных связей.

Раскосы l_ef,x = l_ef,y = 8.5 м.

i_x,тр = l_ef,x/[λ]=850/200=4,25см. Принимаем гнутую сварную квадратную трубу Гн 120х4 по ТУ 36-2287-80 i_x=i_y=4,74см.

Распорки l_ef,x = 12 м, l_ef,y = 6 м. i_x,тр = l_ef,x/[λ]=1200/200=6 см.

i_у,тр=l_ef,у/[λ]=600/200=3см. Принимаем гнутую сварную квадратную трубу Гн 160х4по ТУ 36-2287-80 i_x=i_y=6,37см.

Расчетная длина раскосов вертикальных связей l_ef,x = l_ef,y = 4,35 м.

i_x,тр = l_ef,x/[λ]=435/200=2,18 см. Принимаем гнутую сварную квадратную трубу Гн 80х5

по ТУ 36-2287-80 i_x=i_y=3,07 см.