5.4 Подбор и проверка сечений стержней ферм

Подбор сечений элементов фермы оформляем в виде сводной таблицы, в которой отражены все расчетные характеристики стержней. Сечение считается выбранным удачно, если любой профиль меньшего поперечного сечения уже не удовлетворяет условиям прочности, устойчивости или предельной гибкости.

5.4.1 Подбор сечений верхнего пояса

Сечение верхнего пояса ферм пролетом 24 м принимается постоянным по длине; при пролете от 30 до 42 м сечение рекомендуется изменять один раз, обычно в четвертом от опоры узле.

Расчетная длина верхнего пояса в плоскости фермы равна геометрической длине панели (_ox = ). Расчетная длина из плоскости фермы при беспрогонном покрытии равна ширине панели покрытия (_oy = b_n), при прогонном покрытии - расстоянию между точками, закрепленными поперечными связями (рис. 4). Расчетные длины элементов перекрестной решетки, скрепленной между собой, следует определять в соответствии с указаниями п.6.3^* [4]. Расчетная длина пояса из плоскости в предела фонаря принимается равным расстоянию между точками закрепления поперечными связями.

Сечения элементов пояса ферм принимаем в соответствии с заданием на проект из равнополочных уголков или широкополочных тавров. Зазор между уголками определяется толщиной фасонки и назначается в зависимости от усилия в опорном раскосе. Предельная гибкость верхнего опорного пояса [] = 120.

Максимальное усилие верхнего пояса в стержне 13-14-15 (N = 2044,5 кН, табл. 3). Расчетная длина в плоскости фермы _ox = 300 мм, из плоскости - _oy = 600 см. Задаемся  = 70; тогда  = 0,754 по табл. 72 [4]

см².

По табл. сортамента (уголки стальные горячекатанные равнополочные по ГОСТ 8509-93) принимаем 2  220 х 16 с геометрическими характеристиками: А = см²; i_x = 6,17 см; i_y = 8,7 см (при усилии в опорном раскосе 969,1 кН толщину фасонки принимаем равной 14 мм).

5.4.2 Подбор сечений нижнего пояса

Сечение верхнего пояса фермы компонуем из равнобоких уголков. Сечение изменяем один раз, во втором от опоры узле. Сечение в пролете подбираем по наибольшему растягивающему усилию в средних панелях, сечение у опоры - по расчетным усилиям в крайней панели.

Расчетная длина пояса в плоскости фермы равна расстоянию между узлами (_oy = ). Расчетная длина из плоскости фермы равна расстоянию между точками закрепления поясов продольными распорками и вертикальными связями по фермам (рис. 4). При возможности появления в крайней панели фермы сжимающего усилия (табл. 2). Для уменьшения расчетной длины панели в плоскости фермы рекомендуется ввести дополнительную нулевую стойку. Гибкость пояса в сжатой панели не должна превышать предельной [120]. Предельные гибкости растянутых стержней в соответствии с табл.20* [4].

Максимальное усилие нижнего пояса в стержне 3-4 (N = 2044 кН, табл. 2).

см².

Принимаем сечение из 2  125 х 9 с геометрическими характеристиками: А = 101,7 см²; i_x = 4,87 см; i_y = 5,56 см;

Сечение у опоры. В связи с возможностью появления сжимающего усилия в панели 1-9 вводим нулевую стойку. Тогда _x = 300 см; _y = 560 см.

Требуемая площадь сечения (по растягивающему усилию N = 627,4 кН)

см².

Требуемый радиус инерции (по сжимающему усилию N = - 139,9 кН)

Требуемым характеристикам наиболее близко удовлетворяет сечение из 2  110 х 7.