- •Инженерно-строительный факультет кафедра гражданского строительства и прикладной экологии Проектирование стропильной фермы заданного очертания
- •1. Исходные данные.
- •2. Определение нагрузки на ферму.
- •3. Определение усилий в элементах фермы.
- •4. Подбор сечений стержней фермы.
- •4.2. Подбор сечения верхнего пояса фермы.
- •4.3. Подбор сечения нижнего пояса фермы.
3. Определение усилий в элементах фермы.
Особенность расчета стропильных ферм состоит в том, что они входят в состав поперечных рам каркаса здания и при действии внешней нагрузки работают совместно с колоннами. Но поскольку в данной курсовой работе ферма рассматривается отдельно, действие сил со стороны колонн рассматриваться не будут.
3.1 Определение усилий в стержнях фермы от расчетной узловой нагрузки.
В данной курсовой работе при определении усилий в стержнях будем рассматривать ферму как стержневую систему с шарнирами в узлах. Расчет фермы произведем в расчетно-вычислительном комплексе SCAD.
Расчетная схема:
|
Вычисленные расчетные усилия в стержнях фермы удобно свести в таблицу. Т. к. ферма симметрична, то в таблицу достаточно включить стержни только одной ее половины.
|
Результаты расчета:
Таблица 2. Расчетные усилия в стержнях фермы
Наименование эл-та |
Обозначение стержня |
Расчетное усилие, т |
|
SCAD |
Рисунок |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Верхний пояс |
6 |
3а |
0 |
7 |
4в |
-70.60 |
|
8 |
5г |
-70.60 |
|
9 |
6е |
-84.46 |
|
10 |
7ж |
-84.46 |
|
Нижний пояс |
16 |
1б |
45.20 |
17 |
1д |
81.53 |
|
18 |
1и |
79.21 |
|
Раскосы |
21 |
аб |
-59.49 |
22 |
бв |
32.80 |
|
24 |
гд |
-17.22 |
|
25 |
де |
8.61 |
|
27 |
жи |
15.58 |
|
Стойки |
2 |
2а |
-4.31 |
23 |
вг |
-8.61 |
|
26 |
еж |
-8.61 |
|
4. Подбор сечений стержней фермы.
Определив расчетные усилия в стержнях фермы, приступим к подбору их поперечных сечений. В стержнях фермы возникают только осевые усилия, поэтому задача сводится к подбору центрально сжатых и растянутых стержней.
Наиболее
распространенным типом поперечного
сечения стержней стропильных ферм
является составное сечение из парных
прокатных уголков. В курсовой работе
будем подбирать поперечное сечение
стержней стропильных ферм составленное
из двух равнополочных уголков изготовленных
из стали С255 с расчетным сопротивлением
по пределу текучести
.
4.1. Определение расчетной длины стержней фермы.
Верхний пояс.
По
нормам расчетная длина верхнего пояса
в плоскости фермы принимается равной
расстоянию между центрами узлов верхнего
пояса
.
Расчетная длина верхнего пояса из
плоскости фермы зависит от схемы
размещения связей по верхним поясам
ферм и от типа кровельного покрытия.
При беспрогонном покрытии
.
Нижний пояс.
Расчетная
длина нижнего пояса в плоскости фермы
равна расстоянию между центрами узлов
нижнего пояса
.
Расчетная длина нижнего пояса из
плоскости фермы равна расстоянию между
узлами нижнего пояса
,
закрепленными связями от горизонтальных
смещений из плоскости фермы,
.
Расстояние
зависит от схемы размещения связей
жесткости по нижним поясам стропильных
ферм. Поскольку в данной курсовой работе
ферма рассматривается отдельно от
здания, примем
.
Промежуточные раскосы и стойки.
Расчетная
длина в плоскости фермы промежуточных
раскосов и стоек по нормам определяются
по формуле
,
где
- геометрическая длина рассматриваемого
стержня.
Расчетная длина из плоскости фермы
промежуточных раскосов и стоек равна
их геометрической длине
.
Таблица 4. Расчетные длины раскосов и стоек.
Обозначение стержня |
|
|
бв |
|
|
гд |
|
|
де |
|
|
жи |
|
|
вг |
|
|
еж |
|
|
Опорные раскосы.
Расчетную
длину опорных раскосов в плоскости и
из плоскости фермы (при отсутствии
шпренгеля) принимают равной
.
