2. Подбор сечения элементов стальной фермы

В рамках курсового проекта сечения элементов стальной фермы конструируются из парных равнобоких уголков.

1. Подбор сечения растянутых элементов

Определяется требуемая площадь сечения растянутого элемента по формуле:

Где N – расчетное продольное усилие в элементе.

Далее в зависимости от по сортаменту на равнополочные уголки выбирается сечение из двух уголков, площадь которых несколько больше, чем.

1. 

Сечение уголка № 7 (70*5)

2. = 17538,75

Сечение уголка №5 (50*4)

2. Подбор сечения сжатых элементов

Сначала определяется расчетная длина в плоскости и из плоскости фермы. В рамках курсового проекта расчетные длины принимаются равным геометрическим длинам элементов.

Предварительно задаются гибкость и определяются коэффициент продольного изгиба φ в зависимостии.

Требуемая площадь сечения сжатого элемента определяется по формуле:

По сортаменту на равнополочные уголки выбирается сечение из двух уголков, площадь которых приблизительно равна , и выписывается радиус инерции.

Определяется гибкость элемента по формуле:

Если разница полученной и предыдущей гибкости не более 5%, то производится проверка устойчивости по формуле:

Где φ – коэффициент продольного изгиба, соответствующий определенной гибкости;

А – площадь сечения по сортаменту.

Если разница больше 5%, то назначается новое значение гибкости по формуле:

И расчет повторяется.

1. 

λ = 80 => φ = 0,686

Сечение уголка № 7,5 (75*7)

∆= ││*100 = 25,55 ≤ 5 %

φ = 0,542

Сечение уголка №9 (90*7)

∆= ││*100 = 3,78 ≤ 5 %

Проверка:

Устойчивость обеспечена.

2.

λ = 80 => φ = 0,686

Сечение уголка № 7,5 (75*9)

∆= ││*100 = 26,65≤ 5 %

φ = 0,542

Сечение уголка № 10 (100*4)

∆= ││*100 = 4,12 ≤ 5 %

Проверка:

Устойчивость обеспечена.

3. 

λ = 90 => φ = 0,612

Сечение уголка № 5 (50*4)

∆= ││*100 = 65,94 ≤ 5 %

φ = 0,419

Сечение уголка № 8 (80*5,5)

∆= ││*100 = 3,44 ≤ 5 %

Проверка:

Устойчивость обеспечена.

3. Расчет конструкции узлов

При конструировании узлов следует соблюдать центровку осей стержней, соединяемых в узле, т.е. оси стержней ферм должны пересекаться в одной точке. Размеры фасонок определяются при построении и вычерчивании узла. Конструкции узлов зависят от принятого профиля стержней. На рис. приводятся некоторые возможные варианты узловых решений ферм из парных уголков.

Рис 3. Узлы стальной фермы

7. Расчет колонны

Колонна служит для передачи нагрузок от ригеля на фундамент, а также воспринимает горизонтальные ветровые нагрузки.

7.1. Определение нагрузок и внутренних усилий по стали

На здание действуют нагрузки от собственной массы конструкции, нагрузка от подвесного оборудования (если оно есть), нагрузка от снегового покрова и давления ветра.

Рис.4 Расчетная схема поперечной рамы

Нагрузки от давления ветра действуют на колонны поперечной рамы. Равномерное распределение нагрузки на колонны с наветренной и подветренной сторон определяются по формулам:

кг/м

кг/м

- коэффициент надежности по назначению, зависящий от класса ответственности здания;

- коэффициент надежности по нагрузке;

с=0,8, с’=0,6- аэродинамические коэффициенты, зависящие от конфигурации здания, принимаем по прил.4;

L, B– пролет и шаг рам.

Нагрузка от давления ветра в пределах высоты фермы прикладываются к верхним концам колонн и определяются по формуле:

Где =L/6 высота фермы.

Поперечная рама здания однажды статически неопределимая. Максимальный изгибающий момент и поперечная сила возникают у основания и определяются согласно п.8.2.11 по формуле:

кг*м

кг

Как нам известно: R = 2 * P = 2 * 7050,94 = 14101,9кг

Максимальное продольное сжимающее усилие