4. Определение усилий в элементах фермы

Усилия в элементах фермы определяем от полной узловой нагрузки F=67,7 кН, расположенной во всех узлах верхнего пояса фермы. Результаты вычисления усилий в элементах фермы заносим в таблицу 4.1. При вычислении расчетных усилий учтен коэффициент надежности по назначению _n = 1,0.

Таблица 4.1 Определение усилий в элементах фермы.

Элемент		Усилие кН от F =		γn	Расчетное усилие N∙γn, кН	Элемент			Усилие кН от F =				γn		Расчетное усилие N∙γn, кН
		1	67,7						1		67,7
Верхний пояс	2-3	0	0,0	1,0	0,0	Раскосы	1-3	-5,665		-372,7		1,0		-372,7
	3-5	-7,864	-517,4	1,0	-517,4		3-4	4,230		278,3		1,0		278,3
	5-6	-7,864	-517,4	1,0	-517,4		4-6	-2,537		-166,9		1,0		-166,9
	6-8	-10,591	-696,8	1,0	-696,8		6-7	0,845		55,6		1,0		55,6
Нижний пояс	1-4	4,454	293,0	1,0	293,0	Стойки	4-5	-1		-67,7		1,0		-67,7
	4-7	9,909	651,9	1,0	651,9		7-8	-1		-67,7		1,0		-67,7

Рисунок 4.1 - Усилия в стержнях от нагрузки в кН

5. Конструирование и расчет элементов фермы

Согласно заданию на курсовую работу для климатического района с температурой наружного воздуха в качестве материала элементов ферм принимаем сталь С245, а для узловых фасонок – С255. Толщина фасонок t_ф = 10 мм по Приложению 5 при N_1-3 = -372,7 кН.

Расчетные сопротивления:

• для элементов фермы R_у = 24 кН/см², как для фасонного проката толщиной

t = 220 мм;

• для фасонок R_у = 24 кН/см² при толщине t = 10 мм.

Все элементы ферм из парных равнополочных уголков. Конструирование и расчет элементов фермы выполнены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Подбор сечений элементов фермы

Элемент		Расчетное усилие	Сечение	А, см2	Длины,см			ix		iy		λx		λy		λu		фmin		γс		Несущая способность, кН		Запас надежности, %
					l	lx	ly
В.П.	2-3	0	2L63х5	12,26	280	280	280		1,94		2,96		144,33		94,59		150
	3-5	-517,4	2L125x8	39,38	300	300	300		3,87		5,46		77,52		54,95		130,8		0,703		1,0		631,2		22%
	6-8	-696,8	2L125х9	44,0	300	300	300		3,86		5,48		77,72		54,74		120,5		0,700		1,0		702,24		0,8%
Н.П.	1-4	293,0	2L70x5	13,72	580	580	1180		2,16		3,23		268,52		365,33		400,0				1,0		312,82		6,7%
	4-7	651,9	2L100x8	31,2	600	600	1180		3,07		4,47		195,44		263,98		400,0				1,0		711,36		9,1%
Раскосы	2-2'	0	2L50x5	9,6	174	139	174		1,53		2,45		90,85		71,02		150,0
	1-3	-372,7	2L90x8	27,86	360	180	360		2,76		4,08		65,22		88,24		123,7		0,625		1,0		397,01		6,5%
	3-4	278,3	2L63x5	12,26	375	300	375		1,94		2,96		154,64		126,69		400,0				1,0		279,53		0,4%
	4-6	-166,9	2L80x7	21,7	375	300	375		2,45		3,67		122,45		102,18		150,8		0,406		0,8		169,16		1,3%
	6-7	55,6	2L50x5	9,6	375	300	375		1,53		2,45		196,08		153,06		400,0				1,0		218,88		293,7%
Стойки	4-5	-67,7	2L50x5	9,6	220	176	220		1,53		2,45		115,03		89,80		162,2		0,448		0,8		82,58		25,5%