Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пояснительная Металлы.doc
Скачиваний:
24
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
570.37 Кб
Скачать

3.5. Расчет и конструирование стропильной фермы.

3.5.1. Исходные данные.

Материал стержней ферм – сталь марки C245 R = 240 МПа = 24 кН/см2 (t ≤ 20 мм), материал фасонок – C255 R = 240 МПа = 24 кН/см2 (t ≤ 20 мм);

Элементы ферм выполняются из уголков.

3.5.2. Сбор нагрузок действующих на ферму. Постоянная нагрузка.

Нагрузка от массы покрытия (за исключением веса фонаря):

gкр = gкрγggфон′ = 1,76 – 1,05*10 = 1,6 кН/м2.

Массу фонаря, в отличие от расчета рамы, учитываем в местах фактического опирания фонаря на ферму.

Масса каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря gфон = 0,1 кН/м2.

Масса бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки gб.ст = 2 кН/м;

d-расчетная высота, принимается расстояние между осями поясов (2250-180=2,07м)

Узловые силы (а):

F1 = F2 = gкрВd = 1,6*6*2= 19,2 кН;

F3 = gкрВd + (gфон0,5d + gб.ст)В = 1,6*6*2 + (0,1*0,5*2 + 2)*6 = 21,3 кН;

F4 = gкрВ(0,5d + d) + gфонВ(0,5d + d) = 1,6*6*(0,5*2 + 2) + 0,1*6*(0,5*2 + 2) = 30,6 кН.

Опорные реакции: . FAg = F1 + F2 +F3 +F4 /2=19,2+19,2+21,3+30,6/2=75 кН.

Снеговая нагрузка.

Расчетная нагрузка:

S = Sg= 1,8 .

Узловые силы:

1–й вариант снеговой нагрузки (б)

F1s = F2s =1,8*6*2*1,13=24,4 кН;

F3s = 1,8*6*2*(0,8+1,13)/2=20,8 кН;

F4s= 1,8*6*(2*0,5+2)*0,8=25,9 кН.

Опорные реакции: . FAs = F1s + F2s +F3s +F4s /2=2*24,2+20,8+25,9/2=82,5 кН.

2–й вариант снеговой нагрузки (в)

F1 s = 1,8*6*2=21,6 кН;

F2 s = 1,8*6*2*1,7=36,7 кН;

F3 s = 1,8*6*2/2*1,7=18,4 кН;

Опорные реакции: . F′As = F1 s + F2 s + F3 s =21,6+36,7+18,4=76,7 кН.

Нагрузка от рамных моментов (см. Таблицу )(г).

Первая комбинация

(сочет. 1, 2, 3* ,4, 5*): М1 max=-315 кНм; сочет. (1, 2, 3, 4*, 5):

М 2соотв= -238 кНм.

Вторая комбинация (без учета снеговой нагрузки):

М1=-315-(-60,9)=-254 кНм; М 2соотв= -238-(-60,9)=-177 кНм.

Нагрузка от распора рамы (г).

Первая комбинация

(сочетание 1, 2, 3* ,4, 5*): Н1 =1,4+3,3+28,1+14,6+5=52,4 кН;

сочетание (1, 2, 3, 4*, 5): Н 2= 1,4+3,3+30,7+8,3+5,2=48,9 кН.

Вторая комбинация:

Н1 ′=52,4-3,3=49,1 кН; Н 2′= 48,9-3,3=45,6 кН.

3.5.3. Определение усилий в стержнях фермы.

Усилия в стержнях фермы определяем раздельно для каждой нагрузки с помощью построения диаграммы Максвелла-Кремоны.

Для симметричной нагрузки (постоянная и снеговая) достаточно построить диаграмму усилий только для половины фермы. Для снеговой нагрузки строим диаграмму усилий от первого варианта снеговой нагрузки, а по второму варианту определяем только узловые нагрузки.

Для определения усилий от опорных моментов построим диаграммы от единичного момента, приложенного к левой опоре, зеркальное отображение этих усилий даст значение усилий в стержнях фермы от единичного момента, приложенного к правой опоре.

Для построения диаграммы единичный момент заменяют парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:

Н=М/(hоп-∑z0)=1/(2,25-0,1)=0,465 кН.

Вертикальные опорные реакции фермы равны:

FА=FB=М/l=1/23=0,0434 кН.

Приближенно принимаем, что усилие в нижнем поясе меняется линейно.