6. Расчет стропильной фермы.

В качестве стропильных конструкций принимаем унифицированные фермы с параллельными поясами пролётом 30 м.

Усилия в стержнях фермы получаем с использованием ЭВМ. Усилия вычисляем отдельно от сосредоточенных единичных нагрузок по узлам верхнего пояса (от кровли и снега) и от единичных моментов – в соответствии с жестким сопряжением фермы с колонной (заменяем парой сил равных 0,330 и плечом 3,0 м).

Вычисления расчётных усилий и подбор сечений стержней фермы сводим в табл. 4 и табл. 5 соответственно.

Ниже приведен исходный протокол расчета фермы на ЭВМ. Расчетно – геометрическая схема фермы представлена на рис. 7.

Рис. 7. Расчетно–геометрическая схема фермы.

6.1. Подбор сечений элементов фермы.

Материал элементов фермы С245:

R_y=24 кН/см² (t<10 мм) R_y=31,5 кН/см² (10мм ≤t< 20мм). Толщина фасонки: t=14 мм.

Верхний пояс:

1. Стержни 7,8. N=-860.8 кН; (┐┌)γ_с=0,95; l_x/l_y=300/300 см;

Задаемся λ=80;

см²;

Принимаем ╥ 160х10, A=2∙31.4=62.8 см²; i_x/i_y=4.96/6.98 см;

кН/см²<22.8 кН/см²

2. Стержни 9,10. N=-1291.2 кН; (┐┌); γ_с=0,95; l_x/l_y=300/300 см;

Задаемся λ=80;

см²;

Принимаем ╥ 160х16, A=98.2 см²; i_x/i_y=4.89/7.1 см;

кН/см²<22.8 кН/см²

Нижний пояс:

1. Стержень 1. N=484.2 кН; (┐┌) [λ]=250; γ_с=0,95;

см²;

Принимаем ╥ 90х7, A=2∙12.3=24.6 см²; i_x/i_y=2,77/4.13 см;

N/A= 484.2/24.6=19.7 кН/см²< R_y∙ γ_с=22,8 кН/см²

2. Стержень 2. N=1129.8 кН; (┐┌) [λ]=250; γ_с=0,95;

см²;

Принимаем ╥ 140х10, A=2∙27.3=54.6 см²; i_x/i_y=4.33/6.18 см;

N/A=1129.8/54.6=20.69 кН/см²< R_y∙ γ_с=22,8 кН/см².

3. Стержень 3. N=1345 кН; (┐┌) [λ]=250; γ_с=0,95;

см²;

Принимаем ╥ 160х10, A=2∙31.4=62.8 см²; i_x/i_y=4.96/6.98 см;

N/A=1345/62.8=22.1 кН/см²< R_y∙ γ_с=22,8 кН/см².

Решетка фермы:

1. Раскос 23. N=136.59 кН; (┐┌) [λ]=250; γ_с=0,95;

см²;

Принимаем ╥ 50х5, A=2∙4.88=9.76 см²; i_x/i_y=1.53/2.53 см;

N/A=136.59/9.76=14 кН/см²< R_y∙ γ_с=22,8 кН/см².

2. Раскос 25. N=318.78 кН; (┐┌) [λ]=250; γ_с=0,95;

см²;

Принимаем ╥ 75х6, A=2∙8.78=17.54 см²; i_x/i_y=2,3/3,51 см;

N/A=318.78/17.56=18.15 кН/см²< R_y∙ γ_с=22,8 кН/см².

3. Раскос 22. N=-409.84 кН; (┐┌); γ_с=0,95; l_x/l_y=197/394 см;

Задаемся λ=80;

см²;

Принимаем ╥ 100х8, A=2∙15.6=31.2 см²; i_x/i_y=3.07/4.54 см;

кН/см²<22.8 кН/см²

4. Раскос 24. N=-227.72 кН; (┐┌); γ_с=0,95; l_x/l_y=342/428 см;

Задаемся λ=120;

см²;

Принимаем ╥ 100х7, A=2∙13.8=27.6 см²; i_x/i_y=3.08/4.52 см;

кН/см²<22.8 кН/см²

5. Раскос 26. N=-45.53 кН; (┐┌); γ_с=0,95; l_x/l_y=342/428 см;

Задаемся λ=100;

см²;

Принимаем ╥ 50х5, A=2∙4.88=9.76 см²; i_x/i_y=1.53/2.53 см;

кН/см²<22.8 кН/см²

7. Стойки 7, 13. N=-107.6 кН; (┐└); γ_с=0,8; l_x/l_y=244/305 см;

Задаемся λ=100;

см²;

Принимаем ╥ 63х5, A=2∙6.13=12.26 см²; i_x/i_y=3.113/3.113 см;

кН/см²<19.2 кН/см².

6.2. Расчет сварных швов

Для сварки применяем полуавтоматическую сварку проволкой Св-08Г2С.Несущая способность швов определяется по металлу шва:

Коэффициенты β_f и β_z приняты по табл. 34 *СП 16.13330.2011. Согласно табл.38 СП 16.13330.2011 при толщине фасонки t=16мм определяем минимальные катеты шва в зависимости от толщины уголков.

Рассмотрим расчет сварных швов для опорного раскоса : N= 409.84кН; (┐┌200 х14). Усилие на обушке уголков : N_об= 0,7N = 286.89 кН; усилие на пере – N_п= 0,3N = 122.95 кН. Назначаем катеты швов: k_f^об= 9 мм; k_f^п= 8 мм. Тогда требуемые длины швов:

Таким образом, окончательно принимаем швы : об/п = 9- 110/8-60.

Аналогично рассчитываем остальные сварные швы, прикрепляющие элементы ферм к фасонкам узлов. Расчет сварных швов сведем в таблицу 6.

											Таблица 6
		Расчет сварных швов в элементов решетки ферм
№	Сечение		N, кН	Шов по обушку				Шов по перу
стержня
				Nоб, кН	kf, см		lw, см	Nп, кН		kf, см			lw, см
22	100х8		409.84	286.89	0.9		11	122.95		0.8			6
23	75х6		318.78	223.15	0.8		10	95.63		0.6			6
24	90х6		227.72	159.40	0.9		7	68.32		0.8			4
25	50х5		136.59	95.61	0.6		6	40.98		0.4			5
26	50х5		45.53	31.87	0.8		3	13.66		0.6			2
16	63х5		107.6	75.32	0.6		11	122.95		0.8			6