1.Исходные данные

Узел №8

Место эксплуатации: г. Воркута

Количество циклов нагружения:

Усилия Р=2 кН, приложенны к узлам с 3’ по 20’

Усилие Q=50 кН перемещается между 0’ и 20’ узлами

Расстояние между поясами h = 2 м,

Расстояние между стойками d = 2 м,

Пояса фермы выполнены из двутаврового профиля по ГОСТ 8239

Решетка выполнена из равнополочных уголков по ГОСТ 8509

Сопряжение решетки с поясами осуществляется с помощью косынок.

Способ сварки – механизированная в среде защитных газов

Рис.1 - Расчетная схема фермы

2.Выбор основных материалов и расчетных сопротивлений

Класс строительной стали, используемой для изготовления несущих элементов металлоконструкции, выбирается в соответствии с [2, п.5.1.3]. За расчетную температуру наружного воздуха применяется температура наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,98, определенная согласно [4]. Для города Воркута расчетная температура составляет -46 °С .

Ферма - сварная конструкция, работающие в особо тяжелых условиях, в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, поэтому материал, из которого она изготавливается, относится к группе 1 по [2, приложение В]. Для расчетной температуры -46 °С и группы 1 документ регламентирует применение стали С345(Таблица 1).

Таблица 1 – Назначение сталей в конструкциях и сооружениях

Характеристики стали с345 приведены в т.2[3]

Таблица 2 – Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката из стали С345

Сталь по ГОСТ 27772	Толщина проката1), мм	Нормативное сопротивление2) проката, Н/мм2		Расчетное сопротивление3) проката, Н/мм2
		Ryn	Run	Ry	Ru
С345	От 2 до 20	325	470	315/310	460/450
	Св. 20 до 40	305	460	300/290	450/440
	Св. 40 до 80	285	450	280/270	440/430

3.Расчет усилий в стержнях и реакций в опорах

Реакции в опорах определим из условий равновесия фермы (Рис.2).

Рис.2 – Определение реакций в опорах

;

;

Сумма проекций всех сил на ось Y равна нулю:

;

.

Сумма проекций всех сил на ось Х равна нулю:

;

;

Усилия в стержнях можно определить методом рассечения фермы.

Рассекаем между 8 и 9 узлами. Отбрасываем правую часть. Заменяем соединения усилиями(Рис. 3). Т.к h=d, то α=45˚.

Рис.3 – Ферма, рассеченная справа от узла 8

Первое уравнение равновесия моментов:

Второе уравнение равновесия моментов:

Сумма проекций всех сил на ось Y равна нулю:

;

Проверка:

_;

_.

4.Определение внутренних силовых факторов с помощью линии влияния

1)Построение линии влияния реакции в опорах

Рис.6 – Исходная схема

;

;

; при

при

;

при

при

2)Построение линии влияния 8^’9^’.

Рассекаем ферму по сечению 89.Принимаем (x>8d) и отбрасываем правую часть(Рис. 7).

Рис.7 – Ферма рассеченная справа от узла 8

;

;

;

при

при

Принимаем (x<8d) и отбросим левую часть.

Рис.8 – Ферма рассеченная слева от узла 8

;

при

при

3)Построение линии влияния 89.

Примем (x>9d) и отбросим правую часть (Рис.7).

при

при

Примем (x<9d) и отбросим левую часть (Рис.8).

при

при

4) Построение линии влияния 89^’.

Примем (x>8d) и отбросим правую часть (Рис.7).

при

при

Примем (x<8d) и отбросим левую часть (Рис.8).

при

при