5. Расчет стропильной фермы.

Рис. 19. Расчетная схема фермы для нагрузок от массы кровли, снега собственного веса.

Рис. 12. Эпюра усилий N в элементах фермы нагрузок от массы кровли, снега собственного веса.

Рис. 21. Расчетная схема фермы для нагрузок от давления кран-балки.

Рис. 22. Эпюра усилий N в элементах фермы от давления кран-балки.

5.1. Определение расчетных нагрузок.

На ригель рамы действуют нагрузки, приложенные к ригелю (от массы кровли, покрытия и несущих конструкций, снеговая нагрузка).

Все нагрузки приводятся к узловым:

расчетная распределенная линейная от массы кровли, покрытия и несущих конструкций принимаем из расчета рамы:

Узловые силы на ферму находят умножением расчетной нагрузки на длину панели верхнего пояса d = 2,35м:

расчетная распределенная линейная от массы снегового покрова принимаем из расчета рамы:

Узловые силы на ферму находят умножением расчетной нагрузки на длину панели верхнего пояса d = 2,35м:

Общая узловая сила от снега и собственной массы кровли:

расчетная сосредоточенная от давления крана принимаем из расчета рамы:

Опорные реакции фермы:

Определяем усилия в стержнях фермы раздельно от двух загружений (собственная масса конструкций кровли и несущих конструкций, масса снегового покрова и давления крана) с помощью ЭВМ.

Определение расчетных длин всех стержней определены в табл.5.

5.2. Подбор сечений стержней.

В ферме-ригеле рамы имеются центрально-сжатые и центрально-растянутые стержни. Подбор сечения начинаем со стержня 6-е. Расчетное усилие составляет -249,19 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два неравнополочных уголка сечением 110×70×8 с геометрическими характеристиками: А=2А_уг=2∙13,9=27,8 см²; i_x=1,98 см; i_у=5,41 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня 5-д. Расчетное усилие составляет -249,19 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два неравнополочных уголка сечением 110×70×8 с геометрическими характеристиками: А=2А_уг=2∙13,9=27,8 см²; i_x=1,98 см; i_у=5,41 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня 4-в. Расчетное усилие составляет -117,79 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два неравнополочных уголка сечением 110×70×8 с геометрическими характеристиками: А=2А_уг=2∙13,9=27,8 см²; i_x=1,98 см; i_у=5,41 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня 3-а. Расчетное усилие составляет -117,79 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два неравнополочных уголка сечением 110×70×8 с геометрическими характеристиками: А=2А_уг=2∙13,9=27,8 см²; i_x=1,98 см; i_у=5,41 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня 1-ж. Расчетное усилие составляет +262,71 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два неравнополочных уголка сечением 110×70×8 с геометрическими характеристиками: А=2А_уг=2∙13,9=27,8 см²; i_x=1,98 см; i_у=5,41 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня 1-г. Расчетное усилие составляет +200,88 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два неравнополочных уголка сечением 110×70×8 с геометрическими характеристиками: А=2А_уг=2∙13,9=27,8 см²; i_x=1,98 см; i_у=5,41 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Усилия в стержне 1-а равны нулю, поэтому его сечение подбираем конструктивно.

Подбор сечения стержня 2-а. Расчетное усилие составляет +262,94 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 90×7 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙12,3 = 24,6 см²; i_x = 2,77 см; i_у = 4,06 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня а-б. Расчетное усилие составляет +267,6 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 90×7 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙12,3 = 24,6 см²; i_x = 2,77 см; i_у = 4,06 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня б-в. Расчетное усилие составляет -45,3 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 56×5 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙5,41= 10,82 см²; i_x = 1,72 см; i_у = 2,69 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня в-г. Расчетное усилие составляет -136,42 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 90×7 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙12,3= 24,6 см²; i_x = 2,77 см; i_у = 4,06 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня г-д. Расчетное усилие составляет +79,31 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 90×7 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙12,3= 24,6 см²; i_x = 2,77 см; i_у = 4,06 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня д-е. Расчетное усилие составляет -45,3 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 56×5 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙5,41= 10,82 см²; i_x = 1,72 см; i_у = 2,69 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Подбор сечения стержня е-ж. Расчетное усилие составляет -22,19 кН, расчетная длина:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков. Ориентировочно определяем требуемую площадь сечения (принимая ):

По сортаменту принимаем два равнополочных уголка сечением 90×7 с геометрическими характеристиками: А= 2А_уг = 2∙12,3= 24,6 см²; i_x = 2,77 см; i_у = 4,06 см; (толщина фасонки t = 10 мм); R_y = 240 МПа.

Максимальная гибкость принятого стержня:

По табл. К.1 приложение К ДБН В.2.6.-163:2010 с помощью интерполяции находим .

Проверяем устойчивость стержня по формуле:

Сечение стержня ж-ж' подбираем конструктивно. Принимаем из двух равнополочных уголков 50×4.

Расчет и конструирование узлов фермы. Толщину фасонок принимаем в зависимости от усилий в элементах решетки: фасонки имеют толщину t = = 10 мм.