1.6 Определение толщины фасонок

Фасонки предназначены для соединения стержней в узлах с помощью сваривания или другими способами.

Толщина фасонки определяется по большему усилию, которое действует в стержнях фермы, и принимается одинаковой для всей фермы. Изготовляют фасонку из листового проката. Наибольшее усилие в стержне 6-7=363,36кН. В соответствии с приведенными в методической литературе рекомендациями принимаем.

1.7 Подбор сечений стержней

1.7.1 Подбор сечения стержней сжатого (верхнего) пояса

Сечение стержней верхнего пояса состоит из двух неравнополочных уголков и фасонок.

Начинают расчет с наиболее нагруженного сжатого элемента. Определяют необходимую площадь поперечного сечения методом последовательных приближений по формуле

, (3.7)

где - наибольшее усилие в поясе кН;

R– расчетное сопротивление стали,;

- коэффициент продольного изгиба при подборе сечения сжатого пояса,=0,7…0,9.

Берут форму поперечного сечения стержней верхнего пояса из двух неравнобоких уголков.

Подбор сортамент профиля реализуют по таблицам. Выбирают уголки, близкие по площади к .

1–1 - ось сечения “из плоскости” фермы;

0-0 - ось сечения “в плоскости” фермы;

Х-Х – ось центра тяжести уголка.

Рисунок 1.2 – Эскиз для расчета поперечного сечения верхнего пояса на прочность.

Выписываем из таблицы необходимые геометрические характеристики уголка.

63х40х6; F_уг=5,9;I_x=23,3см⁴;I_y=7,28см⁴; х₀=0,99см; у₀=2,12см;i_x=r_x=1,99cм;i_y=r_y=1,11см.

Определим геометрические характеристики сечения стержня (рис. 1.2) «в плоскости» и «из плоскости» фермы:

;

где ,

S_ф – толщина фасонки;

у₀ – расстояние от центра тяжести уголка.

Определим несущую способность стержней.

Находим гибкость стержней:

, .

Данный уголок не удовлетворяет условию.

140х90х8; F_уг=18,0;I_x=364см⁴; х₀=2,03см; у₀=4,49см;i_x=r_x=4,49cм;i_y=r_y=2,58см.

;

где ,

S_ф – толщина фасонки;

у₀ – расстояние от центра тяжести уголка.

Определим несущую способность стержней.

Находим гибкость стержней:

, .

,

По λ₀ и λ₁ находим φ₀ и φ₁ [2, стр160, табл.20]

Определяем напряжения:

;

Уголки удовлетворяют условию.

Аналогично рассчитываем λ₀, λ₁, φ₀, φ₁, σ₀, σ₁ для остальных стержней фермы верхнего пояса. Результаты заносим в таблицу 1.

1.7.2. Подбор сечения нижнего (растянутого) пояса

Рисунок 1.3 – Эскиз поперечного сечения угольника.

Подбор сечения производиться методом последовательного приближения по формуле:

;

Далее подбираем профиль по таблицам, определяем геометрические характеристики. Выбираем уголок: 63х40х6.

F_уг=5,9см², r_x=i_x= 1,99 cм, r_y=i_y=1,11, I_x=23,3см⁴, х₀=0,99, у₀=2,12.

Определяют геометрические характеристики сечения стержня “в плоскости” и “из плоскости” фермы:

Радиус инерции:

- в плоскости ; (3.8)

- из плоскости ; (3.9)

Момент инерции

. (3.10)

Расстояние между осями центров масс уголка и составного стержня

, (3.11)

где - толщина фасонки,

- расстояние от центра тяжести уголка до полки.

Определяют несущую способность стержней, для чего необходимо рассчитать гибкость стержней фермы:

-“в плоскости” ; (3.12)

-“из плоскости” , (3.13)

Так как - то данный уголок не удовлетворяет условию.

140х90х8;

F_уг=18 см², r_x=i_x= 4,49 cм, r_y=i_y=2,58, I_x=364см⁴, х₀=2,03, у₀=4,49.

Радиус инерции

Момент инерции

Расстояние между осями центров масс уголка и составного стержня

,

Определяют несущую способность стержней, для чего необходимо рассчитать гибкость стержней фермы:

-“в плоскости” ;

-“из плоскости”.

Проверка прочности делается по формуле:

, (3.18)

Так как и- уголок удовлетворяет условиям.