3. Подбор сечений стержней фермы
Подбор и проверку сечений стержней ферм
производим в табличной (табл.3.2).
Предварительно задаемся толщиной
фасонок фермы [1, т
абл.7.3].
Согласно рекомендациям принимаем
толщину фасонок
мм.
Расчетные длины элементов в плоскости
и из плоскости
фермы определяем в соответствии [1, п6,
табл.11]. Расчетные длины элементов фермы
представлены в табл.3.1 Геометрические
размеры элементов фермы представлены
на рис.3.1
Рис.3.1 Геометрические размеры элементов фермы
Подбор сечения сжатых стержней начинаем с определения требуемой площади и радиусов инерции сечения:
,
,
,
где
-
принятая гибкость элемента фермы (
принимаем для поясов
,
; для раскосов и стоек
,
);
-
коэффициент продольного изгиба
центрально-сжатого элемента [1, табл.72],
в зависимости от принятой гибкости;
- коэффициент условия работы [1, табл.6];
Таблица
3.1 Определение требуемых площадей и
радиусов инерции элементов фермы
(предварительно)
|
Элементы фермы |
Стержни |
Расчетные усилия, кг |
λ |
φ |
Aтр.,см2 |
ix,тр. |
iy,тр. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Верхний пояс |
BD |
-7607.64 |
- |
1 |
3.40768 |
- |
- |
|
DF |
-60226.3 |
70 |
0,75 |
35.7786 |
4.13 |
4.13 |
|
|
FG |
-63107.3 |
70 |
0,754 |
37.4901 |
4.13 |
4.13 |
|
|
GI |
-71808.7 |
70 |
0,754 |
42.6593 |
4.13 |
4.13 |
|
|
Нижний пояс |
AE |
76575.32 |
- |
1 |
34.30025 |
- |
- |
|
EH |
142327.9 |
- |
1 |
63.75269 |
- |
- |
|
|
Раскосы |
AD |
-51657 |
100 |
0,542 |
42.6912 |
1,98 |
3.64 |
|
DE |
33286.51 |
- |
1 |
14.90997 |
- |
- |
|
|
EG |
-16883.8 |
100 |
0,542 |
13.9533 |
2.14 |
3,98 |
|
|
GH |
1061.16 |
- |
1 |
0.475 |
- |
- |
|
|
Стойки |
EF |
-8448.01 |
100 |
0,542 |
6.98174 |
1.93 |
2,49 |
|
HI |
334.5413 |
- |
1 |
0.149851 |
- |
- |
Для удобства изготовления фермы и комплектования сортамента металла предусматриваем установку 4-6 различных видов профиля, из которых подбираем все элементы фермы.
Стержни, составленные из двух уголков,
соединенных через прокладки, рассчитываем
как сплошностенчатые, что обеспечивается
установленными расстояниями между
прокладками. Для растянутых элементов
не более
,
для сжатых не более
Из условия обеспечения необходимой жесткости при монтаже и перевозке в сварных фермах применяют уголки с полками не менее 50 мм.
Таблица 3.2 Проверка сечений элементов фермы по прочности и устойчивости
|
Элементы фермы |
Стержни |
Расчетные усилия, кг |
Сечение элемента |
Плщадь сечения эллемента, см2 |
Длины элемента, см |
Радиусы инерции, см |
Гибкость |
γс |
φmin |
Проверка сечений, кг/см2 |
Запас прочности, % |
||||||
|
геометрическая |
расчетные |
ix |
iy |
λx |
λy |
[λ] |
прочности |
устойчивости |
|||||||||
|
lox |
loy |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
Верхний пояс |
BD |
-7607.64 |
2×(35×35×3) |
4.08 |
288.7 |
288.7 |
288.7 |
1.57 |
2,3 |
183 |
125 |
400 |
0,95 |
1 |
1962 |
|
12.08 |
|
DF |
-60226.3 |
2×(125×80×10) |
39.4 |
288.7 |
288.7 |
288.7 |
5,73 |
3,51 |
50 |
82 |
133 |
0,95 |
0,8 |
- |
2011 |
9.90 |
|
|
FG |
-63107.3 |
2×(125×80×10) |
39.4 |
288.7 |
288.7 |
288.7 |
5,73 |
3,51 |
50 |
82 |
133 |
0,95 |
0,769 |
- |
2192 |
1.7 |
|
|
GI |
-71808.7 |
2×(125×80×12) |
46.72 |
288.7 |
288.7 |
288.7 |
5,83 |
3,73 |
49 |
77 |
125 |
0,95 |
0,774 |
- |
2090 |
6.3 |
|
|
Нижний пояс |
AE |
76575.32 |
2×(125×80×10) |
39.4 |
575.0 |
575.0 |
575.0 |
5,73 |
3,51 |
100 |
163 |
400 |
0,95 |
1 |
2045 |
- |
8.36 |
|
EH |
142327.9 |
2×(160×100×14) |
69.44 |
575.0 |
575.0 |
575.0 |
4,54 |
5,77 |
126 |
99 |
400 |
0,95 |
1 |
2157 |
- |
3.35 |
|
|
Раскосы |
AD |
-51657 |
2×(125×80×12) |
46.72 |
365.1 |
176.6 |
362.8 |
5,83 |
3,73 |
30 |
97 |
132 |
0,95 |
0,805 |
- |
1445 |
35.2 |
|
DE |
33286.51 |
2×(70×70×8) |
16.3 |
365.1 |
176.6 |
362.8 |
3,87 |
2,3 |
45 |
157 |
400 |
0,95 |
1 |
2149 |
- |
3.71 |
|
|
EG |
-16883.8 |
2×(70×70×8) |
16.3 |
397.8 |
216.7 |
393.3 |
3,87 |
2,3 |
55 |
171 |
151 |
0,95 |
0,478 |
- |
2217 |
0.69 |
|
|
GH |
1061.16 |
2×(35×35×3) |
4.08 |
397.8 |
390.1 |
393.3 |
1.57 |
2,3 |
248 |
171 |
400 |
0,95 |
1 |
273 |
- |
87.7 |
|
|
Стойки |
EF |
-8448.01 |
2×(70×70×8) |
16.3 |
250.0 |
227.9 |
250.0 |
3,87 |
2,3 |
58 |
108 |
153 |
0,95 |
0,443 |
- |
1231 |
44.8 |
|
HI |
334.5413 |
2×(35×35×3) |
4.08 |
300.0 |
256,1 |
300.0 |
1.57 |
2,3 |
163 |
130 |
400 |
0,95 |
1 |
86 |
- |
96.13 |
|