Расчет и конструирование стропильной фермы.
Исходные данные.
Проектируем
ферму с параллельными поясами и уклоном
.
Пролет фермы
,
шаг ферм
.
Высота фермы по обушкам уголков
.
Привязка опорного узла фермы к разбивочной
оси колонны
.
Высота фермы в осях предварительно
принята
.
Данная высота, и геометрические длины
элементов фермы уточнены после подбора
сечений стержней фермы. Материал фермы
– сталь С345. Пояса и решетка приняты
таврового сечения из парных уголков.
Расчетные
усилия в стержнях фермы получены при
статическом расчете рамы и приведены
в распечатке с ЭВМ. Узловая постоянная
нагрузка на ферму
,
узловая снеговая нагрузка –
.
Разработана схема связей по верхним и нижним поясам ферм покрытия, которая приведена на рис. 10. Распорки в плоскости верхних поясов установлены из условия обеспечения предельной гибкости верхних поясов ферм из их плоскости в стадии монтажа. Проверка указанного условия приводится после подбора сечения поясов фермы.
Схема фермы с нумерацией узлов и стержней и геометрические длины стержней приведены на рис. 11.
Рисунок 10. Схема связей по верхним и нижним поясам ферм
Рисунок 11. Геометрическая схема фермы.
6.2 Расчетные длины стержней фермы.
Расчетные
длины стержней в плоскости фермы
и из плоскости фермы
,
где
-
геометрическая длина стержня, равная
расстоянию между центрами узлов (рис.
12), примыкающих к данному стержню.
Коэффициенты
расчетной длины
принимают значения:
-
для верхнего пояса
,
так как точками верхнего пояса,
закрепленными от смещения из плоскости
фермы, является каждый узел фермы (рис.
11);
-
для опорного раскоса
;
-
для промежуточных элементов решетки
;
-
для нижнего пояса
,
расчетная длина
определяется расстоянием между узлами,
закрепленными от смещения из плоскости
фермы (рис. 10)
Расчетные длины стержней приведены в табл. 4.
6.3 Подбор сечений стержней фермы.
Для фасонного
проката из стали С345
при толщине проката 2-10 мм.
при толщине проката 10-20 мм. По усилию в
опорном раскосе
принимаем толщину фасонок
(табл. 2.13 [1]).
Подбор сечений стержней выполняем на ЭВМ в программе «Shumax» и заполняем таблицу 4.
Подбор сечений стержней фермы
Таблица 3.
-
Элемент
№ стер-жня
Усилие
N, кН
Сечение по расчету
Пло-щадь
А, см2
Расчетные длины, см
Радиусы инерции, см
Гибкости
,
МПа
,МПа
Принятое сечение
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Верхний пояс
1
44
50х5
9.6
265
530
1.53
2.69
173.2
196.7
400
-
0.95
45.5
318.25
160х20
2
-1224
160х12
74.78
300
600
4.94
7.17
60.7
83.7
123
0.576
0.95
284.09
299.25
160х20
3
-1987
160х20
120.8
300
600
4.85
7.33
61.9
81.8
124.2
0.591
0.95
278.08
299.25
160х20
4
-2242
200х14
109.2
300
600
6.2
8.81
48.4
68.1
121.9
0.708
0.95
289.82
299.25
200x14
Нижний пояс
5
653
70х8
21.34
265
265
2.12
3.53
125
75
400
-
0.95
305.96
318.25
125х16
6
1668
125х12
57.78
300
300
3.82
5.78
78.5
51.9
400
-
0.95
288.70
299.25
125х16
7
2177
125х16
75.54
300
300
3.78
5.86
79.4
51.2
400
-
0.95
288.23
299.25
125х16
Раскосы
8
-1011
125х10
48.66
203
406
3.85
5.73
52.7
70.7
121.3
0.668
0.95
311.12
318.25
125х10
9
829
100х7
27.50
343
429
3.08
4.67
111.5
91.9
400
-
0.95
301.34
318.25
100х7
10
-644
125х10
48.66
343
429
3.85
5.73
89.2
74.9
122.3
0.514
0.8
257.62
268
125х10
11
462
63х6
14.56
343
429
1.93
3.22
177.9
133.3
400
-
0.95
317.47
318.25
100х7
12
-277
100х8
31.2
343
429
3.07
4.69
111.8
91.4
123.5
0.351
0.8
252.55
268
125х10
13
93
50х5
9.6
343
429
1.53
2.69
224.4
159.3
400
-
0.95
97.34
318.25
100х7
Стойки
14
-132
63х5
12.26
246
307
2.44
3.14
100.7
97.7
132.4
0.428
0.95
252.36
318.25
70х6
15
-166
70х6
16.3
246
307
2.15
3.48
114.2
88.2
123
0.337
0.95
302.17
318.25
70х6
16
-143
70х5
13.72
246
307
2.16
3.46
113.7
88.8
122.4
0.340
0.95
305.71
318.25
70х6
Ш
17
0
56х5
9,6
l0 = 203
iy0 = 1.1
λy0 = 181
200
-
-
-
-
56х5