- •3.Раздел конструкций
- •3.1 Расчёт металической фермы
- •3.1.1 Сбор нагрузок на ферму
- •3.1.2 Статический расчёт фермы
- •3.1.3 Подбор и проверка сечений
- •3.1.4 Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы.
- •3.2 Расчёт стального профилированного настила
- •3.2.1 Сбор нагрузок на настил
3.Раздел конструкций
3.1 Расчёт металической фермы
Стропильная ферма запроектирована как двухскатная с параллельными поясами и равномерной треугольной решеткой с нисходящими и восходящими опорными раскосами. Высота ферм по наружным граням поясов равна 2000 мм. Соединения элементов решетки с поясами ферм бесфасонные. Пролет фермы 30000 мм. Шаг несущих конструкций 6000 мм.
3.1.1 Сбор нагрузок на ферму
№ |
Вид нагрузки |
Нормативная, кH/м |
gf |
Расчетная, кH/м |
1 |
Кровля из гибкой черепицы m=8 кг/м2 |
0,48 |
1,2 |
0,576 |
2 |
Профилированый лист m=15 кг/м2 |
0,9 |
1,05 |
0,945 |
3 |
Снеговая нагрузка S0=120 кг/м2 µ=1 |
7,2 |
1,4 |
10,08 |
4 |
Полезная нагрузка m=50 кг/м2 |
3 |
- |
3 |
5 |
Собственный вес m=3000 кг |
1 |
1.05 |
1,05 |
Итого |
gn = 12,58 |
– |
g = 15,65 |
|
3.1.1.1 сбор нагрузки от гибкой черепицы
3.1.1.2 сбор нагрузки от профилированного листа
3.1.1.3 снеговая нагрузка
Полное нормативное
значение снеговой нагрузки на
горизонтальную проекцию покрытия
с
учетом изменений №1 к СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки
и воздействия» определяем по формуле
5/9/:
,
(3.1.10)
где
– нормативное значение веса снегового
покрова на 1 м2
горизонтальной
поверхности земли принимаем в зависимости от снегового района; г.Витебск
относится
к II
Б району –
;
– коэффициент
перехода от веса снегового покрова на
уровни земли к снеговой нагрузки на
покрытие определяем согласно п. 5.3 /1/
по приложению 3 /1/ интерполяцией:
при
–
;
.
3.1.1.4 полезная нагрузка
3.1.1.5 собственный вес фермы
3.1.2 Статический расчёт фермы
Статический расчёт выполнен в программе RADUGA 2.0.7
Рис.3.1.1 Расчётная схема стропильной фермы
Рис.3.1.2 Схема нумерации узлов и стержней фермы
Значения координат узлов приведены в таблице 3.1.2.1.
Таблица 3.1.2.1. Координаты узлов
Значения усилий в стержнях приведены в таблице 3.1.2.2.
Таблица 3.1.2.2. Значения усилий в стержнях фермы
Продолжение таблицы 3.1.2.2.
3.1.3 Подбор и проверка сечений
Сечение подбираем по формулам центрального сжатия или растяжения.
Верхний пояс. Стержень В1-5,6. Nmax = 319,84кН.
Расчетные длины стержня lefx = 6 м, lefy = 6 м. Материал – сталь марки C345-3, Ry = 240МПа. Коэффициент условия работы γc = 0,95.
Принимаем сечение из трубы прямоугольной. Задаемся гибкостью λ=80 и, следовательно, φ = 0,686 ([2] т.72).
Требуемая площадь сечения уголков:
;
где Ry– расчетное сопротивление стали,
φ – коэффициент продольного изгиба.
Из сортамента находим прямоугольную трубу 160x120x5 с А = 27·10-4 м2.
Тогда радиусы инерции сечения равны:
Определяем наибольшую гибкость стержня:
,
,
Оставляем принятое сечение из прямоугольной трубы.
2. Верхний пояс. Стержень В2-7,8. Nmax = - 389,51 kH. Расчетные длины стержня lefx = 6м, lefy = 6м. Ry = 240МПа. Коэффициент условия работы γc = 0,95.
Требуемая площадь сечения:
Из сортамента находим прямоугольную трубу 160x120x5 с А = 27·10-4 м2.
Тогда радиусы инерции сечения равны:
.
Определяем гибкость стержня:
,
.
Тогда
Оставляем принятое сечение из прямоугольной трубы.
Аналогично выполняем расчет других элементов фермы. Результаты заносим в таблицу 3.1.3.1.
Таблица 3.1.3.1 таблица подбора и проверки сечений элементов стропильной фермы |
||||||||||||||||||
Эле- мент |
№ стер- жня |
Расчетное усилие,кН |
Сечение
|
Площадь А, см2 |
lx/ly, см |
ix/iy, см |
см |
|
Проверка сечений |
|||||||||
Растя- жение |
Сжатие
|
Проч- ность
|
Устой- чивость
|
|||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||||||
Верхний пояс |
B1 – 5,6 |
319,34 |
- |
160x120x5 |
27 |
640/1002 |
4,87/6,09 |
1232/985 |
0,95 |
118,27<228 |
- |
|||||||
B2 – 7,8 |
- |
389,51 |
160x120x5 |
27 |
640/1002 |
4,87/6,09 |
1232/985 |
0,95 |
- |
210,29<228 |
||||||||
B3 – 9 |
- |
484,47 |
160x120x6 |
32,16 |
750/1178 |
4,83/6,05 |
621/495 |
0,95 |
- |
219,59<228 |
||||||||
B4 – 10 |
- |
484,47 |
160x120x6 |
32,16 |
750/1178 |
4,83/6,05 |
621/495 |
0,95 |
- |
219,59<228 |
||||||||
B5 – 11,12 |
- |
389,51 |
160x120x5 |
27 |
640/1002 |
4,87/6,09 |
1232/985 |
0,95 |
- |
210,29<228 |
||||||||
B6 – 13,14 |
319,34 |
- |
160x120x5 |
27 |
640/1002 |
4,87/6,09 |
1232/985 |
0,95 |
118,27<228 |
- |
||||||||
Нижний пояс
|
Н1 – 23,24 |
617,87 |
- |
140x6 |
32,16 |
964,3 |
5,48 |
1094,89 |
0,95 |
192,12<228 |
- |
|||||||
Н2 – 22,52 |
948,11 |
- |
140x8 |
42,24 |
1231,1 |
5,39 |
834,87 |
0,95 |
224,45<228 |
- |
||||||||
Н3 – 51,20 |
983,95 |
- |
140x8 |
42,24 |
1231,1 |
5,39 |
1113,17 |
0,95 |
227,3<228 |
- |
||||||||
Н4 – 49,18 |
948,11 |
- |
140x8 |
42,24 |
1231,1 |
5,39 |
834,87 |
0,95 |
224,45<228 |
- |
||||||||
Н5 – 16,17 |
617,87 |
- |
140x6 |
32,16 |
964,3 |
5,48 |
1094,89 |
0,95 |
192,12<228 |
- |
||||||||
Раскосы |
Р1 – 25 |
287,46 |
- |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
154,88<228 |
- |
|||||||
Р2 – 26 |
- |
287,33 |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
- |
225,77<228 |
||||||||
Р3 – 27 |
223,02 |
- |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
120,16<228 |
- |
||||||||
Р4 – 28 |
- |
226,31 |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
- |
177,74<228 |
||||||||
Р5 – 29 |
166,52 |
- |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
118,6<228 |
- |
||||||||
Р6 – 30 |
- |
167,11 |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
- |
154,3<228 |
||||||||
Р7 – 31 |
109,14 |
- |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
97,7<228 |
- |
||||||||
Р8 – 32 |
- |
105,49 |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
- |
84,3<228 |
||||||||
Р9 – 33 |
52,5 |
- |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
45,8<228 |
- |
||||||||
Р10 – 34 |
- |
6,65 |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
- |
17,5<228 |
||||||||
Р11 – 35 |
- |
6,65 |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
- |
17,5<228 |
||||||||
Продолжение таблицы 3.1.3.1 |
||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||||||
Раскосы |
Р12 – 36 |
52,5 |
- |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
45,8<228 |
- |
|||||||
Р13 – 37 |
- |
105,45 |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
- |
84,3<228 |
||||||||
Р14 – 38 |
109,14 |
- |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
97,7<228 |
- |
||||||||
Р15 – 39 |
- |
167,11 |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
- |
154,3<228 |
||||||||
Р16 – 40 |
166,52 |
- |
120x3 |
14,04 |
320,5 |
4,77 |
628,93 |
0,95 |
118,6<228 |
- |
||||||||
Р17 – 41 |
- |
226,31 |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
- |
177,74<228 |
||||||||
Р18 – 42 |
223,02 |
- |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
120,16<228 |
- |
||||||||
Р19 – 43 |
- |
287,33 |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
- |
225,77<228 |
||||||||
Р20 – 15 |
287,5 |
- |
120x4 |
18,56 |
416,7 |
4,74 |
632,91 |
0,95 |
154,88<228 |
- |
||||||||
Стойки |
С1-47 |
- |
2,73 |
80x3 |
9,24 |
91,4 |
3,14 |
636,94 |
0,95 |
- |
4,3<228 |
|||||||
С1-48 |
- |
2,73 |
80x3 |
9,24 |
91,4 |
3,14 |
636,94 |
0,95 |
- |
4,3<228 |
||||||||
