9 Соединительные прокладки
Чтобы сечения элементов фермы из двух уголков работали как единый стержень, эти уголки соединяют между собой прокладками.
Верхний пояс
Все
стержни верхнего пояса сжаты , поэтому
.
Нижний пояс
Весь
нижний пояс, кроме стержня 20-m,
растянут, поэтому
.Стержень
20-m
см.
Стойки
Сжатые
стойки
.
Растянутые
стойки
.
Раскосы
Все раскосы растянуты, поэтому
Шпренгели
Для
сжатых стержней(2-3,6-7,18-19)
.
Для
растянутых стержней(3-4,7-8,13-14,14-15,17-18)
см.
10 Связи по покрытию
Расчет
связей производится по допускаемой
гибкости, равной 200. Тогда, зная расчетную
длину связи можно определить
,
можно определить требуемый радиус
инерции сечения уголка для связи:
по которому в сортаменте выбирается соответствующий номер уголка.
,
.
Выберем уголок №5,6 d=5 мм.(r=1,72).
11 Проверочный расчет стропильной фермы
Перемещения узлов фермы в результате внешнего силового воздействия может быть определенно по формуле Мора:
,
где
-
усилие в
-том
стержне фермы от действия единичной
силы, приложенной к интересующему
по перемещению узлу в интересующем
направлении;
-
усилие в
-том
стержне фермы от действия внешнего
силового воздействия;
- длина -того стержня;
-
Модуль упругости материала
-того
стержня (для сталей
МПа);
-
площадь поперечного сечения
-того
стержня.
Зная норматив жесткости стропильной фермы, задаваемый относительным прогибом
,
можно определить допускаемый прогиб фермы.
Вычисленное по формуле перемещение подконькового узла должно быть не больше допускаемого прогиба фермы.
f = 18/400 = 0,045м.
Расчеты по прогибу представим в таблице4
Таблица 4 - Расчет перемещения узла фермы
Наименование группы стержней |
Номер стержня |
Расчётное усилие, кН |
Усилие от действия единичной силы |
Пл. попер. сечения, cм2 |
Длина стержня, м. |
Прогиб f, м |
Верхний пояс |
b-2 |
-191,9 |
-0,60 |
19,70 |
1,5 |
0,000209 |
c-3 |
-191,9 |
-0,6 |
19,70 |
1,5 |
0,000209 |
|
d-6 |
-294 |
-1,2 |
19,70 |
1,5 |
0,00064 |
|
e-7 |
-294 |
-1,2 |
19,70 |
1,5 |
0,00064 |
|
f-10 |
-299,1 |
-1,8 |
19,70 |
1,5 |
0,000976 |
|
g-11 |
-312,2 |
-1,8 |
19,70 |
1,5 |
0,001019 |
|
h-14 |
-297,3 |
-1,2 |
19,70 |
1,5 |
0,000647 |
|
i-15 |
-297,3 |
-1,2 |
19,70 |
1,5 |
0,000647 |
|
j-18 |
-192,5 |
-0,6 |
19,70 |
1,5 |
0,000209 |
|
k-19 |
-192,5 |
-0,6 |
19,70 |
1,5 |
0,000209 |
|
Нижний пояс |
1-m |
31,8 |
0 |
19,70 |
3 |
0 |
5-m |
228,9 |
0,6 |
9,59 |
3 |
0,001023 |
|
9-m |
293,5 |
1,2 |
9,59 |
3 |
0,002623 |
|
12-m |
398,4 |
1,2 |
9,59 |
3 |
0,003561 |
|
16-m |
206,1 |
0,6 |
9,59 |
3 |
0,000921 |
|
20-m |
-25,8 |
0 |
9,59 |
3 |
0 |
|
Стойки |
a-1 |
-173 |
-0,5 |
9,59 |
2,5 |
0,000537 |
4--5 |
-148,5 |
-0,5 |
9,38 |
2,5 |
0,000471 |
|
8--9 |
-82,2 |
-0,5 |
9,38 |
2,5 |
0,000261 |
|
10--11 |
35,8 |
-0,68 |
9,38 |
2,5 |
0,000154 |
|
12--13 |
-87,8 |
-0,5 |
9,38 |
2,5 |
0,000279 |
|
16-17 |
-149 |
-0,5 |
9,38 |
2,5 |
0,000473 |
|
20-l |
-173,5 |
-0,5 |
9,38 |
2,5 |
0,000551 |
|
Раскосы |
1--2 |
239,6 |
0,746 |
9,38 |
1,87 |
0,000848 |
1--4 |
222,1 |
0,746 |
9,59 |
1,87 |
0,000769 |
|
5--6 |
151,9 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,001176 |
|
5--8 |
128,4 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,000994 |
|
9--10 |
48,9 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,000379 |
|
11.дек |
58,4 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,000452 |
|
13-16 |
136,8 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,001059 |
|
15-16 |
156,2 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,001209 |
|
17-20 |
222,8 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,001725 |
|
19-20 |
240,3 |
0,746 |
4,29 |
1,87 |
0,00186 |
|
Шпренгели |
2--3 |
-26,1 |
0 |
9,59 |
2,035 |
0 |
3--4 |
21,2 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
|
6--7 |
-44,4 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
|
7--8 |
36,1 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
|
13-14 |
30,8 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
|
14-15 |
37,8 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
|
17-18 |
21,2 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
|
18-19 |
-26,1 |
0 |
4,29 |
2,035 |
0 |
Итого:
,
что удовлетворяет требованиям норматива
жесткости.
12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА
При определение постоянной нагрузки в начале проектирования определяется теоретическая нагрузка от собственного веса фермы по эмпирической формуле. Фактический вес может значительно отличаться от вычисленного по формуле. Это отличие характеризуется конструктивным коэффициентом:
,
где
-
теоретический вес фермы,
gф=108 Н/м2 – нагрузка от собственного веса фермы;
l=18 м – пролет фермы;
t=6 м – шаг колонн.
-фактический
вес фермы определенный с помощью таблицы
5
Таблица 5 - Определение фактической массы уголков
Наименование |
Номер уголка |
Погонная масса, кг |
Суммарная длина, м |
Масса группы элементов фермы, кг
|
|
Верхний пояс |
№12.5/8
|
15.5 |
36.26 |
562 |
|
Нижний пояс |
№10/6.3 |
7.53 |
35.4 |
266.5 |
|
Раскосы |
1-2.1-4.17-20. 19-20 |
№10/6.3 |
7.53 |
13.54 |
101.95 |
5-6.5-8 13-16.15-16 |
№4.4 |
3.37 |
13.56 |
45.697 |
|
13-15, 14-16, 25-26, 27-28 |
№4.4 |
3,37 |
13.54 |
45.63 |
|
Шпренгеля |
№4.4 |
3,37 |
24.98 |
84.18 |
|
Стойки |
№8 |
7.36 |
26.36 |
194 |
|
Итого:
|
|||||
1259.96кг.Фактический вес фермы с учетом веса фасонок, прокладок и связей увеличивается на 10-15% по сравнению с используемым прокатом;
,
,
значение коэффициента близко к оптимальному, ферма не перегружена собственным весом, также и нет перерасхода металла.