4.2. Подбор сечения верхнего пояса фермы.
Верхний пояс имеет постоянное поперечное сечение, подбирать которое будем по максимальному усилию в стержнях верхнего пояса. Расчетное усилие N=-284,37 т.
Требуемую площадь поперечного сечения определяют по формуле
,
где
-
расчетное сжимающее усилие в стержне;
-
расчетное сопротивление по пределу
текучести выбранной марки стали;
- коэффициент продольного изгиба;
- коэффициент условий работы,
.
Зададимся
гибкостью стержня
.
Вычислим требуемые радиусы инерции сечения по формулам:
;
Вычислим требуемые радиусы инерции сечения:
=300/90=3,33
см
=300/90=3,33
см
По
Приложению 3 методического пособия
находим величину коэффициента
.
=284,37/(0,612·2,5·1)=185,86
Выбираем
сечение состоящие из двух равнополочных
уголков 200х25 со следующими характеристиками:
А=94,29х2=188,6
,
=6,06
см,
=9,03
см, толщина фасонки
=16
мм.
Вычисляем
гибкость в плоскости и из плоскости
фермы по формулам
,
,
где
-
предельная гибкость стержня. Согласно
СНиП предельная гибкость сжатых поясов
принимается равной
,
гибкость верхнего пояса из плоскости
фермы в процессе монтажа кровельного
покрытия не должна превышать
.
=300/6,06=49,5
≤[λ]=120
=300/9,03=33,22
≤[λ]=220
По
максимальному значению гибкости
=49,5
определяем по Приложению 3 методического
пособия
=0,852.
Проверяем
стержень принятого сечения на устойчивость
по формуле
σ
=284,37/188,6=1,51
=2,5·0,852·1=2,13
1,51 < 2,13 - условие выполняется. Принимаем выбранное сечение.
4.3. Подбор сечения нижнего пояса фермы.
Нижний пояс имеет постоянное поперечное сечение, подбирать которое будем по максимальному усилию в стержнях нижнего пояса. Расчетное усилие N=200,97т.
Требуемую площадь поперечного сечения растянутого стержня определяют по формуле
,
где
- расчетное растягивающее усилие в стержне;
- расчетное сопротивление по пределу текучести выбранной марки стали; - коэффициент условий работы, .
=
=80,4
Выбираем сечение состоящие из двух равнополочных уголков 180х12 со следующими характеристиками: А=42,19х2=84,38 , =5,59 см, =7,97 см, толщина фасонки =16 мм.
Вычисляем
гибкость в плоскости и из плоскости
фермы по формулам
,
,
где
для растянутых элементов фермы.
=600/5,59=107,3 ≤[λ]=400
=600/7,97=75,3 ≤[λ]=400
Фактическое
напряжение в нижнем поясе вычислим по
формуле:
σ =200,97/84,38=2,38
=2,5·1=2,5
2,38 < 2,5 - условие выполняется. Принимаем выбранное сечение.
4.4. Подбор сечения стержней раскосов и стоек.
Раскос 1г,га
Расчетное усилие N= -139,44т.
Гибкость стержня λ=120.
Длина стержня l=2,05 м
Вычислим требуемые радиусы инерции сечения по формулам
=164/120=1,37 см
=205/120=1,71см
По
Приложению 3 методического пособия
находим величину коэффициента
.
=
=133,1
Выбираем сечение состоящие из двух равнополочных уголков 220х16 со следующими характеристиками: А=68,58х2=137,16 , =6,8 см, =9,63 см, толщина фасонки =16 мм.
Вычисляем гибкость в плоскости и из плоскости фермы
=1,64/6,8=30,15≤[λ]=120
=205/9,63=21,29≤[λ]=120
По максимальному значению гибкости =30,15 определяем по Приложению 3 методического пособия =0,894.
Проверяем стержень принятого сечения на устойчивость по формуле
σ =139,44/137,16=1,02
=2,5·0,894·1=2,24
1,02 <2,24 - условие выполняется. Принимаем выбранное сечение