9 Соединительные прокладки
Чтобы сечения элементов фермы из двух уголков работали как единый стержень, эти уголки соединяют между собой прокладками.
9.1 Верхний пояс
Верхний
пояс сжат, поэтому
.
9.2 Нижний пояс
Нижний
пояс растянут, поэтому
.
9.3
Стойка растянута, поэтому
.
9.4 Раскос
Раскос
сжат поэтому
.
9.5 Шпренгели
Шпренгели
сжаты, поэтому
.
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.
11 Проверочный расчет стропильной фермы
Перемещения узлов фермы в результате внешнего силового воздействия может быть определенно по формуле Мора:
,
(131)
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
,
МПа);
-
площадь поперечного сечения
-того
стержня.
Зная норматив
жесткости стропильной фермы, задаваемый
относительным прогибом
,
можно определить допускаемый прогиб
фермы.
Вычисленное по формуле перемещение конькового или подконькового узла должно быть не больше допускаемого прогиба фермы.
f = 18/400 = 0.045 м.
Таблица 4 - Расчет перемещения узла фермы
Наименование группы стержней |
Номер стержня |
Расчетное усилие, кН |
Усилие от действия единичной силы |
Площадь поперечного сечения, cм2 |
Длина стержня, м |
f, cм |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Верхний пояс |
b-1 |
0 |
0 |
19.18 |
1.5 |
0 |
c-4 |
0 |
0 |
0 |
|||
d-5 |
-214.6 |
-0.95 |
-0,075 |
|||
e-8 |
-214.6 |
-0.95 |
-0,075 |
|||
f-9 |
-214.6 |
-0.95 |
-0,075 |
|||
g-12 |
-215.2 |
-0.95 |
-0,074 |
|||
h-13 |
-215.2 |
-0.95 |
-0,074 |
|||
i-16 |
-216.4 |
-0.95 |
-0,076 |
|||
q-17 |
-217 |
-0.95 |
-0,076 |
|||
k-20 |
-217 |
-0.95 |
-0, 076 |
|||
l-21 |
0 |
0 |
0 |
|||
m-24 |
0 |
0 |
0 |
|||
Нижний пояс |
0-2 |
187.5 |
0.53 |
22.36 |
3 |
0,0634 |
0-7 |
196.1 |
0.53 |
0,0664 |
|||
0-10 |
240 |
1.28 |
0, 1962 |
|||
0-15 |
240 |
1.28 |
0, 1962 |
|||
0-18 |
181.2 |
0.53 |
0, 0612 |
|||
0-23 |
175.5 |
0.53 |
0, 0594 |
|||
Стойки |
a-1 |
-14.6 |
0 |
9.6 |
2.5 |
0 |
3-6 |
46.2 |
0 |
2.83 |
0 |
||
8-9 |
-30.8 |
0 |
3.16 |
0 |
||
11-14 |
34 |
0 |
3.5 |
0 |
||
16-17 |
-27.8 |
0 |
3.16 |
0 |
||
19-22 |
43.2 |
0 |
2.83 |
0 |
||
24-n |
-14.6 |
0 |
2.5 |
0 |
||
Раскосы |
1-2 |
-243.8 |
-0.72 |
18.84 |
2.06 |
-0, 077 |
4-3 |
-222.4 |
-0.72 |
2.06 |
-0,0702 |
||
5-6 |
91 |
0.57 |
2.06 |
0,0275 |
||
7-8 |
69.7 |
0.57 |
2.06 |
0,0174 |
||
9-10 |
-21.8 |
-0.52 |
2.3 |
-0,00555 |
||
11-12 |
-8.14 |
-0.52 |
2.3 |
-0,00207 |
||
13-14 |
-11 |
-0.52 |
2.3 |
-0,0028 |
||
15-16 |
-24.5 |
-0.52 |
2.3 |
-0,00624 |
||
17-18 |
72.2 |
0.57 |
2.06 |
0, 01805 |
||
20-19 |
93.5 |
0.57 |
2.06 |
0, 0233 |
||
21-22 |
-218.8 |
-0.72 |
2.06 |
-0,06912 |
||
23-24 |
-240.8 |
-0.72 |
2.06 |
-0,07607 |
Итого:
.
Перемещение оказалось выше допускаемого,
следует увеличить площадь поперечного
сечения поясов фермы.
12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА
При определение постоянной нагрузки в начале проектирования определяется теоретическая нагрузка от собственного веса фермы по эмпирической формуле (2). Фактический вес может значительно отличаться от вычисленного по формуле. Это отличие характеризуется конструктивным коэффициентом:
,
где
-
теоретический вес фермы.
,
gф=129.6 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 группы стержней |
Номер уголка |
Погонная масса кг/м |
Суммарная длина элементов, м |
Масса группы элементов фермы, кг |
Верхний пояс |
№10/6.3 d=6мм |
7.53 |
18.376 |
138.37 |
Нижний пояс |
№9/5.6 d=8 мм |
8.77 |
17.83 |
156.36 |
Раскосы |
№7 d=7 мм |
7.39 |
23.830 |
176.1 |
Шпренгели |
№5 d=5 мм |
3.77 |
18.240 |
68.76 |
Стойки |
№5 d=5 мм |
3.77 |
22.132 |
83.43 |
Итого:
|
||||
кг
Фактический вес фермы с учетом веса фасонок, прокладок и связей увеличивается на 10-15% по сравнению с используемым прокатом;
;
.
значение коэффициента попадает в допускаемое отклонение, а значит нет перегрузки собственным весом и нет дополнительного запаса прочности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В
ходе проделанной курсовой работы была
сконструирована стропильная ферма с
трапецеидальным очертанием поясов
фермы с раскосной треугольной решеткой
с двухярусными шпренгелями. Сконструированная
стропильная ферма была проверенна на
жесткость, жесткость в пределах нормы.
Был определен конструктивный коэффициент,
который составил
.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Советченко Б.Ф. Проектирование стального перекрытия промышленного
здания: Мет. пособие, - Томск ИздТПУ 1999, 56с.
2. Муханов К.К. Проектирование стальных конструкций, - М. Госстройиздат 1956, 375с.