Строительные нормы и правила
При проектировании стальных конструкций следует неукоснительно соблюдать нормы их проектирования, главные нормативные документы на которые должны опираться как проектные институты, так и отдельные проектировщики при выполнении проектных и конструкторских работ.
Данные нормы разрабатываются головными проектными организациями страны и утверждаются Госстроем РФ.
Они имеют следующие обозначения:
-
СНиП ІІ -23-8
«Стальные конструкции. Нормы проектирования»
[1] ;
-
СНиП 2.01.07-8
«Нагрузки и воздействия»/Госстрой
России.-М.: ГП
ЦПП,2001 [2].
По ним вычисляются нагрузки и воздействия на то или иное сооружение или его часть; устанавливаются механические, характеристики исследуемого материала, их расчетные сопротивления на те или другие силовые воздействия и пр.
Расчет прогонов
В качестве прогонов в методическом указании рассмотрены прогоны:
- из прокатных профилей (швеллеры, двутавры).
Определение нагрузок и внутренних усилий в стальных прогонах
На прогоны действуют нагрузка от собственного веса покрытия и снегового покрова. Нормативная равномерно распределенная погонная нагрузка на прогоны:
(
*
где
-
коэффициент надежности по назначению
(здания 1, сооружения 0,9);
– нормативная постоянная нагрузка от
собственного веса 1 
покрытия;
– нормативная снеговая нагрузка на 1
площади;
- шаг прогонов.
=
1 * (133 + 0,7 * 150) * 15/4 = 892,5 кг/м
Расчетная равномерно распределенная погонная нагрузка на прогоны:
=
* (
+
)
*L/4
Здесь
= 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке
для собственного веса;
= 1/0,7 = 1,4286 – коэффициент надежности по
нагрузке для снеговой нагрузки.
= 1 * (161,8 + 150) * 15/4 = 1169,25кг/м
Расчетный изгибающий момент в середине прогона определяется по формуле:
M
= 
M
=
=
3653,90 кг * м (365390 кг*см)
Расчетная поперечная сила на опоре:
Q
= 
Q
=
=2923,12
кг
Подбор сечения металлических прогонов
Подбор сечения начинается с определения требуемого момента сопротивления по формуле:
= 
Здесь
-
расчетное сопротивление стали С245 по
табл.51*[2];
= 245 МПа = 2450 кг/СМ
– коэффициент условий работы по
табл.6*[2].
= 
= 149,138 см
По сортаменту горячекатаных равнополочных уголков по ГОСТ 8509-93.
Выбираем
швеллер № 20. (
= 152 СМ
)
152
см
>149,138
см
Проверку прочности прогона на касательные напряжения проверяют в опорном сечении по формуле:
τ
= 
≤
*
где S – статистический момент;
I – момент инерции сечения;
- толщина стенки балки
= 0.58 * 
-
расчетное сопротивление стали на срез.
=
0,58 * 2450 = 1421 кг/
τ
=
= 296,32 кг/
≤ 1421 кг/
Прочность обеспечена.
Делается проверка жесткости балок по формуле:
f
= 
≤ [f]
где [f] = В/200 – предельный прогиб;
E
= 2.1 *
- модуль упругости стали.
[f] = 500/200 = 2.5 см
f
= 
Жесткость прогона обеспечена.
Расчет фермы
Ригель (стропильная ферма) является основным элементом поперечной рамы, который воспринимает нагрузку от покрытия и передает их на вертикальные несущие конструкции. В качестве ригеля рамы применена треугольная ферма. Высота фермы принимается L/6.
Определение нагрузок и расчетных усилий для стальной фермы
На ферму действуют нагрузка от собственного веса покрытия, нагрузка от подвесного оборудования и нагрузка от снегового покрова. Все нагрузки прикладываются на узлы верхнего пояса.
Рис.2.Расчетная схема фермы
Расчетная сосредоточенная нагрузка на узлы верхнего пояса:
P
= 
* (
)
*B
* 
Где
–
нормативная нагрузка от подвесного
оборудования (если оно есть) на узел
верхнего пояса;
=
1,1 – коэффициент надежности по нагрузке
для подвесного оборудования
Р = 1 * (161,8 + 150) * 5* 3,75 = 5846,25 кг
Расчетные усилия в стержнях фермы определяем методом вырезания узлов. Для этого определяем опорные реакции.
R = 2*P = 11692,5кг
Узел 1
Узел 2
Узел 3
