2.2Основы расчета фермы

Ферма – это стержневая конструкция служащая для опирания конструкции покрытия.

Элементы ферм соединяются в узлах и составляют геометрическую неизменимую схему. При решении фермы считается, что все стержни соединяются в узлах шарниров. Нагрузка передается в узлы ферм. Этом случае стержни испытывают только осевые усилия, сжатие или растяжения. Расстояния между опорами ферм называют пролетом. Расстояния между узлами ферм называются тонель 3м. Расчет фермы ведется 2- мя способами; 1аналитический (метод вырезания узлов) 2 геометрический (построения Диаграммы Максвелла - Кримоне).

План расчета.

1. Сбор нагрузок от покрытия.

2. Передача нагрузок в узлы ферм.

3. Определения опорных реакций ферм.

4. Построения расчетной схемы фермы.

5. Распределения зон усилий в стержнях фермы.

6. Построения диаграммы от внешних усилий.

7. Построения диаграммы внутренних ферм.

8. Определения усилий в стержнях фермы.

9. Подбор сечений стержней ферм.

10. Расчет длины сворных швов.

11. Конструирования ферм.

12. Заполнения спецификации элементов на ферму.

2.3 Расчет фермы.

2,1 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 2,1

R a Ra

16,8т 16,8т

2 4000

Расчетная нагрузка на узел ферм 16,8т

1. Расчетная нагрузка.

2. Передача нагрузки в узлы ферм.

3. Определяем опорную реакцию фермы.

Ra = R = 2,1+4,2 +4,2+4,2+4,2+4,2+4,2+4,2+2,1=16,8т

4. Определяем расчетной схемы ферм.

5. Распределения зоны усиления в стержнях ферм.

Таблица 2 – спецификация усилий в стержнях ферм.

Марка стержня.	Наименования стержня.	Усилия в Тоннах.	Вид напряжённого состояния.	Сечения
2- 12	стойка	4т	сжатия	50х4
3-12	Верхний пояс	0		75х6
12-13	Раскос	18т	Сжатия	63х5
13-1	Нижний пояс	10,6т	Растяжения	80х5,5
13-14	Раскос	13т	Растяжения	63х5
14-4	Верхний пояс	19т	Сжатия	75х6
14-15	Стойка	4т	Сжатия	50х4
15-5	Верхний пояс	18,6т	Растяжения	75х6
15-16	Раскос	7,6т	Сжатия	63х5
16-1	Нижний пояс	23т	Растяжения	80х5,5
16-17	Раскос	3,8т	Сжатия	63х5
17-6	Верхний пояс	25,8т	Растяжения	75х6
17-18	стойка	4т	сжатия	50х4

Подбор сечения раскосов.

Минимальный размер уголка 50х4

N- Усилия в стержнях ферм,

γ- Коффециент продольного изгиба,

F- Площадь поперечного сечения элемента,

R- Расчетное сопротивления стали.

F^тр = N ÷ γ × R = 18000кг ÷ 0,71 ×2100кг/м² = 12,07см

Принимаем гибкость λ-80

по таблице γ =0,71

п о сортаменту принимаем: 2 63х5

F = 6,13 см² × 2 = 12, 26 см² > 12,07см²

Подбор сечения верхнего пояса.

F^тр = N ÷ γ × R, (1)

F^тр = N ÷ γ × R = 25800кг ÷ 0,71 × 2100кг/м² = 17,30 см²

П о сортаменту принимаем: 2 75х6

F =8,78см² × 2 = 17,56см² >17,30 см²

Подбор сечения стоек.

F^тр = N ÷ γ × R = 40000кг ÷0,71 ×2100кг/см² =2,68см²

П о сортаменту принимаем: 2 50х4

F =3,89см² × 2 = 7,78см² > 2,68см²

Подбор сечения нижнего пояса.

F^тр = N ÷ γ × R = 23000кг ÷ 0,71 × 2100кг/см² =15,42см²

П о сортаменту принимаем: 2 80х5,5

F = 8,63см² × 2 = 17,26см² > 15,42см²

Расчет узлов фермы.

2,1т

18т

12

2

13 23т

N-усилия

R-расчетное сопротивления, узкого шва 1500кг

β-коэффециент сварки.

∂- толщина шва.

∂ = 4мм

Определяем длину шва стойки 2-12

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂, (2)

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂ = 2100кг × 0,7 ÷ 2 ×1500кг × 1 × 0,4см = 1470 ÷ 1200 =1,22 см² = 2см

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂ = 2100кг ×0,3 ÷ 2 ×1500 ×1×0,4см =630 ÷ 1200= 0,52см =1см

Определяем длину швов раскоса 12-13

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂ =18000кг ×0,7 ÷ 2 ×1500кг ×1 × 0,4 см = 12600 ÷1200 =10,5см =11см

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂ =18000кг ×0,3 ÷ 2 ×1500кг ×1 × 0,4 см = 5400 ÷1200 =4,5см = 5см

Определяем длину шва нижнего пояса.

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂ = 23000кг × 0,7 ÷ 2 × 1500кг × 1 × 0,4см= 16100 ÷ 1200 = 13,5см =14см

ℓ^об = N ÷ R × β ×∂ = 23000кг × 0,3 ÷ 2 × 1500кг × 1 × 0,4см= 6900 ÷ 1200 = 5,75см = 6см

Расчет длины швов.