Бесплатно

Министерство высшего и среднего специального образования

РСФСР

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени

политехнический институт

Кафедра строительных конструкций

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению расчёта ферм студентами всех форм обучения

для курсового проекта по курсу "Металлические конструкции"

специальности 1202 - Промышленное и гражданское строительство.

Издание КПИ

Краснодар, 1984

УДК 624.072.2.001.24(07)

Печатается по решению Редакционно-издательского совета института.

Методические указания по выполнению расчета ферм студентами всех форы обучения для курсового проекта по курсу "Металлические конструкции", специальности 1202 - Промышленное и гражданское строительство. Краснодар: изд. КПИ, 1984, с, 53.

Приведены основные типы стропильных ферм, применяемых в промышленном строительстве. Дана последовательность рас­чета стержней и узлов ферм с применением различных типов прокатных профилей.

Ил. 26. Табл.29. Библиогр. 3 назв.

Составители: канд. техн. наук В.И. Островерхов, ст. преп. А.К.Тарасенко, ассист. А.Д. Рубцов-Гравиров.

(с) Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт, 1984

1. Стропильные фермы

Сквозным ригелем поперечной рамы промздания является ча­ще всего стропильная ферма. Она может иметь жесткое и шарнирное соединение с колонной. В данном методическом пособии рассмотрены примеры расчета стропильных ферм при шарнирном сопряжении ригеля с колоннами. В случае жесткого сопряжения необходимо дополнительно учитывать действие опорных изгиба­ющих моментов.

В настоящее время к применению рекомендуются типы стро­пильных ферм, указанные в табл.1.

Тип фермы в курсовом проекте принимается по заданию.

1.1. Конструктивные требования.

Типы ферм 1.2.

1. Минимальное сечение уголков 50x5 мм.

2. Минимальное расстояние между уголка­ми в узле 40 мм.

3. Толщина фасонки в опорном узле может быть не более, чем на 2 мм толще фасонок в пролете фермы.

4. Соединительные прокладки ставятся на равном расстоянии при: сжатии - растяжении - но не менее двух в каждом элементе, рис.2.

5. Минимальная расчетная длина угловых швов должна быть не менее 4kf и не менее 40 мм.

6. Заводская сварка полуавтоматическая.

Тип фермы 3.

1. Разница в толщине стенок при одинаковом диаметре трубы должна быть не менее 1,5 мм.

2. Минимальная толщина стенок труб t≥3мм.

3. Отношение диаметра трубы, раскосов к диаметру трубы пояса - не менее 0,5.

4. Отношение диаметра трубы к толщине стенки .

5. Электросварные трубы сечением 89x3 ÷ 273x8 мм.

6. Заводская сварка полуавтоматическая.

Типы ферм 4,5.

1. Минимальная толщина стенок труб 3 мм.

2. Поперечные размеры соединяемых в уз­ле элементов не должны различаться более чем на 40 мм ( ), рис. I.

3. Сечение трубы принимать не менее 60x80x3 мм.

4. Заводская сварка полуавтоматическая.

Таблица 1
№№ ПП	Тип стропильной фермы	Пролёты	Режим работы кранов	Грузоподъемность	Уклон верхнего пояса	Уклон нижнего пояса	Шаг стропильных ферм	Высота ферм на опоре	Max. Отметка низа стропильной фермы	Материал поясов и опорного раскоса	Материал элементов решетки
1.	Из парных уголков	18 24 30 36	любой	Не ограничена	i=1.5%	i=1.5%	6 и 12 м	3150мм	не ограничена	Сталь марки 09Г2 или 09Г2С или ВСт3пс	ВСтЗпс
2.	С поясами из тавров решеткой из парных уголков	18 24 30 36	любой	Не ограничена	i=1.5%	i=1.5%	6 и 12 м	3150мм	не ограничена
3.	Из круглых труб	18 24 30 36	любой	Не ограничена	i=1.5%	i=0%	6 и 12 м	по осям 2900мм	не ограничена
4.	Из гнуто-сварных труб прямоугольного сечения	18 24 30	лёгкий средний	500 кН	i=1.5%	i=1.5%	4 м	2000мм	18 м
5.	Из широко полочных двутавров с решеткой	18 24 30 36	любой	Не ограничена	i=1.5%	i=1.5%	6 и 12 м	3150мм	не ограничена

2. РАСЧЕТ ФЕРМ.

2.1. Сбор нагрузок.

Стропильные фермы рассчитывают на нагрузки, передающиеся на них в виде сосредоточенных сил в узлах: постоянную - от массы кровли, собственной массы конструкции и технологическо­го оборудования; временную - от снега, подвесного подъемно -транспортного оборудования, ветра и др.

2.1.1. Постоянные нагрузки.

где F - сосредоточенная сила в узле фермы;

- шаг ферм;

- нормативная равномерно-распределенная нагрузка на I кг горизонтальной проекции кровли;

- коэффициенты надежности по нагрузке;

- погонная нагрузка;

- длина панели верхнего пояса фермы.

2.1.2. Временные нагрузки.

Снеговая нагрузка

где - нормативная снеговая нагрузка.

2.2. Определение расчетных усилий в стержнях фермы.

В бесфонарных фермах однопролетных зданий усилия от каждого вида нагрузки в любом стержне рассчитывают по форму­ле:

Где:

- расчетная узловая нагрузка;

,- усилие в стержне от единичной нагрузки ( см. табл. 14 - 16 ).

Усилия от всех видов загружений сводим в таблицу расчетных усилий в стержнях фермы и определяем суммарные расчетые усилия (см. примеры).

2.3. Определение расчетных длин стержней фермы

Определение расчетных длин стержней фермы рассмотрено в примерах расчета в соответствии с табл. 26.

2.4. Подбор сечений стержней фермы

Подбор сечений стершей фермы рассмотрен в примерах расчета.

3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1.

3.1. Расчет фермы с поясами из тавров к решеткой из парных уголков, рис.23.

3.1.1. Исходные данные:

- район строительства: г. Магнитогорск;

- пролет здания L=30 м (одкопролетное, безфонарное):

- шаг стропильных ферм b=12 м,

- материал конструкции. группа конструкций - 2; поя­са - сталь марки 09Г2С гр. I, фас., t=11-20 мм, ; решетка - сталь марки ВСт 3 пс6 гр.I, фас., t=4-10 мм, ;

- сопряжение ригеля с колонной - шарнирное.

3.1.2. Сбор нагрузок

Постоянные нагрузки - от массы конструкций покрытия. Нагрузка на I кг покрытия.

Таблица 2

Состав нагрузки	Нормативная		Расчётная
а. Защитный слой 15мм из гравия, втопленного в мастику	0,3	1,3	0,39
б. Водоизоляционный ковер из трех слоев рубероида	0,1	1,3	0,13
в. Утеплитель 100мм из плитного пенопласта	0,05	1,2	0,06
г. Пароизоляция из одного слоя рубероида	0,05	1,2	0,06
д. Профилированный настил t=1мм	0,155	1,05	0,16
е. Стальной каркас комплексной панели	0,13	1,05	0,14
ж. Собственная масса металлических конструкций фермы и связей	0,20	1,05	0,21
	0,985		1,15

Узловая нагрузка

Временная нагрузка от массы снегового покрова для г.Ма­гнитогорска ;

; С=1, так как i=1,5%

Узловая нагрузка:

так кА