Расчёт коньковой панели сd

Определим разгружающий момент:

Длинны панелей АС и СD одинаковые, внеузловая нагрузка тоже, поэтому моменты будут одинаковыми:

Расчетное сечение принимаем такое же как и для опорной панели АС:

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы при деформации стержня:

Поправочный коэффициент при прямоугольной эпюре моментов:

_{αн =0,81 для прямоугольной эпюры моментов}

Определяем результирующий изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок из расчета по деформированной схеме в середине пролета:

Определяем опорный изгибающий момент из расчета по деформированной схеме:

_{К расчёту принимаем наибольшее значение по модулю изгибающего момента:}

Напряжение сжатия:

Условие выполнено. Прочность верхнего пояса обеспечена.

2.3.2 Расчёт нижнего пояса фермы

Нижний пояс фермы выполнен из 2-х равнополочных уголков ст. С235 П – образного сечения.(ГОСТ 8509-93)

Расчётное усилие в НП.

Определяем требуемую площадь одного уголка из условия прочности на растяжение:

_{Где - расчётное сопротивление стали растяжению;}

- коэффициент условий работы для растянутых стержневых конструкций покрытий.

По сортаменту подбираем равнополочный уголок ∟40×5, А =3,79 см²;i_x = 1,21см

Во избежание излишнего провисания нижнего пояса устраиваем дополнительные подвески из круглой стали ⌀12мм, расположенные в узлах С и Е верхнего пояса.

Проверяем гибкость панели нижнего пояса при расчётной длине:

где расчётная длина панели НП

_{Для обеспечения совместной работы уголков соединяем их планками на расстоянии:}

_{Принимаем расстояние 110мм}

_{Принимаем шаг соединительных планок 900мм, ширину планок принимаем 0,5/bвп=0,5/14=7см.}

2.3.3 Расчёт раскоса

Сечение раскоса принимаем из клееного пакета с шириной равной ширине ВП( b = 140 мм ). Высоту сечения раскоса назначаем, приблизительно равной его ширине. Принимаем клееный пакет из 4–х досок толщиной 33 мм после фрезерования черновых заготовок, общая высота пакета h=5·33=132мм.

Расчётные усилия в раскосе:

Определяем геометрические характеристики сечения:

Площадь сечения:

_{Радиус инерции:}

Расчётная длинна раскоса CF при шарнирном закреплении концов равна 4,74м

Гибкость раскоса:

Минимальный коэффициент продольного изгиба:

Проверим напряжения в сжатом раскосе с учётом устойчивости:

_{Условие выполнено. Принятого сечения достаточно.}

2.3.4 Расчёт стойки

Принимаем стойку из круглой стали.

Усилия в стойке:

V = 23,36 кН

Определяем требуемую площадь сечения из условия прочности на растяжение:

где - = 0,9 для подвесок из круглой стали.

0,8 - коэффициент учитывающий снижение расчётного сопротивления при наличие нарезки.

По сортаменту круглой стали подбираем стойку из круга ⌀16мм

(А _бр= 1,408 см² > А_тр = 1,39 см²).

3.5 Расчет и конструирование узлов фермы

3.5.1. Расчет среднего узла нижнего пояса

В среднем узле нижнего пояса уголки соединяются пластинами сечением 10 х 100 мм. В центре пластины находится отверстие для узлового болта. Крепление стойки к узловому болту происходит при помощи приваренных к ней концевых планок толщиной 10 мм. Раскосы крепятся к узловому уголку пластинами толщиной 10 мм.

Рисунок 3.1. Средний узел нижнего пояса фермы

1-нижний пояс ;

2- накладка стыковая;

3- пластина для крепления раскоса;

4- планка для крепления стойки;

5- стойка;

6- раскос;

7- узловой болт.