5 Определение усилий в элементах фермы.
Усилия в элементах фермы определяются от полной узловой нагрузки F=100,98кН, распределённой во всех узлах верхнего пояса фермы. Для определения усилий используется таблица усилий в элементах фермы от единичной узловой нагрузки F=1 Приложение 4 . Вычисленные усилия занесены в таблицу 2.
При вычислении расчётных усилий учитывается коэффициент надёжности по назначению n = 0,95.
Таблица 2. |
|||||
Элемент |
Усилие, в кН от |
n |
Расчётные усилия F |
||
F=1 |
F=100,98кН |
||||
Верхний пояс |
2-3 |
0 |
0 |
0,95 |
0 |
3-5 |
-9,322 |
-941,34 |
0,95 |
-894,273 |
|
5-6 |
-9,322 |
-941,34 |
0,95 |
-894,273 |
|
6-8 |
-15,129 |
-1527,73 |
0,95 |
-1451,34 |
|
8-9 |
-15,129 |
-1527,73 |
0,95 |
-1451,34 |
|
9-11 |
-17,064 |
-1723,12 |
0,95 |
-1636,964 |
|
Нижний пояс |
1-4 |
+4,968 |
+501,67 |
0,95 |
+476,59 |
4-7 |
+12,710 |
+1283,46 |
0,95 |
+1219,29 |
|
|
7-10 |
+16,581 |
+1674,35 |
0,95 |
+1590,63 |
Раскосы |
1-3 |
-7,411 |
-748,36 |
0,95 |
-710,94 |
3-4 |
+6,262 |
+632,34 |
0,95 |
+600,72 |
|
4-6 |
-4,870 |
-491,77 |
0,95 |
-467,18 |
|
6-7 |
+3,315 |
+334,75 |
0,95 |
+318,01 |
|
|
7-9 |
-1,989 |
-200,85 |
0,95 |
-190,81 |
|
9-10 |
+0,663 |
+66,95 |
0,95 |
+63,60 |
Стойки |
4-5 |
-1,0 |
-100,98 |
0,95 |
-95,93 |
n
6 Конструирование и расчёт элементов ферм.
Согласно п. 9 задания материал стержней фермы сталь С345, для узловых фасонок – С345. Толщина фасонок tф = 12 мм по Приложению 6 при N1-3 = 710,94кН.
Расчётные сопротивления:
для элементов фермы Ry = 31,5кН/см2, как для фасонного проката t св. от 10 до 20мм;
для фасонок - Ry = 31,5кН/см2, при t = 12мм.
Все элементы фермы из парных равнополочных уголков. Конструирование и расчёт элементов фермы выполнены в таблице 3. Пояса ферм приняты переменного сечения по длине фермы.
Таблица 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Элемент |
Расчётные усилия, в кН |
Сечение |
Площадь, А см2 |
Длины, см |
Радиусы инерции, см |
x |
|
|
|
c |
Проверка несущей способности |
Несущая способность, кН |
||||||||||||||
|
|
l |
lx |
ly |
ix |
iy |
y |
Сжатие
|
Растяжение
|
|||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|||||||||
В. П. |
2-6 |
-894,273 |
125х10 |
48,6 |
300 |
300 |
300 |
3,85 |
5,58 |
77,9 |
53,8 |
121 |
0,625 |
0,95 |
0,984 |
-//- |
-908,9719 |
|||||||||
6-9 |
-1451,34 |
180х11 |
77,6 |
300 |
300 |
300 |
5,6 |
7,81 |
53,6 |
38,41 |
120 |
0,625 |
0,95 |
0,999 |
-//- |
-1451,363 |
||||||||||
|
9-11 |
-1636,964 |
160х12 |
74,8 |
300 |
300 |
300 |
4,94 |
7,02 |
60,73 |
42,74 |
122 |
0,763 |
0,95 |
0,958 |
-//- |
-1707,892 |
|||||||||
Н. П. |
1-4 |
+476,59 |
70х6 |
16,3 |
580 |
580 |
580 |
2,15 |
3,33 |
269,8 |
174,2 |
400 |
|
0,95 |
-//- |
0,977 |
+487,777 |
|||||||||
4-7 |
+1219,29 |
125х9 |
44,0 |
600 |
600 |
600 |
3,86 |
5,56 |
155,4 |
107,9 |
400 |
|
0,95 |
-//- |
0,926 |
+1316,7 |
||||||||||
7-10 |
+1590,63 |
140х10 |
54,6 |
600 |
600 |
600 |
4,33 |
6,19 |
138,6 |
96,93 |
400 |
|
0,95 |
-//- |
0,973 |
+1633,905 |
||||||||||
Раскосы |
1-3 |
-710,94 |
125х8 |
39,4 |
422 |
211 |
422 |
3,87 |
5,53 |
54,5 |
76,3 |
142 |
0,638 |
0,95 |
0,945 |
-//- |
-752,2307 |
|||||||||
3-4 |
+600,72 |
90х6 |
21,2 |
436 |
349 |
436 |
2,78 |
4,11 |
125,5 |
106,1 |
400 |
|
0,95 |
-//- |
0,947 |
+634,41 |
||||||||||
4-6 |
-467,18 |
125х8 |
39,4 |
436 |
349 |
436 |
3,87 |
5,53 |
90,18 |
78,84 |
126 |
0,526 |
0,8 |
0,894 |
-//- |
-522,254 |
||||||||||
6-7 |
+318,01 |
63х5 |
12,26 |
436 |
349 |
436 |
1,94 |
3,04 |
179,9 |
143,4 |
400 |
|
0,95 |
-//- |
0,867 |
+366,88 |
||||||||||
7-9 |
-190,81 |
90х8 |
27,8 |
436 |
349 |
436 |
2,76 |
4,16 |
126,5 |
104,8 |
125 |
0,299 |
0,8 |
0,911 |
-//- |
-209,4674 |
||||||||||
9-10 |
+63,60 |
50х5 |
9,6 |
436 |
349 |
436 |
1,53 |
2,53 |
228,1 |
172,3 |
400 |
|
0,95 |
-//- |
0,221 |
+287,28 |
||||||||||
Стойки |
4-5 |
-95,93 |
63х6 |
14,56 |
310 |
248 |
310 |
1,93 |
3,06 |
128,5 |
101,3 |
126 |
0,29 |
0,8 |
0,902 |
-//- |
-106,4045 |
|||||||||
Примечание к таблице 3.
Расчетная длина ly элементов 6-8; верхнего пояса принята равной расстоянию между центрами узлов верхнего пояса, т.к. они закреплены в этих точках от смещения из плоскости фермы прогонами, связанными с настилом кровли, как с жестким диском.
Расчетная длина lx опорного раскоса 1 -3 равна половине его геометрической длины, т. к. элемент 1-3 закреплен в средине дополнительным раскосам от смещения в плоскости фермы.
При
подборе сечений всех элементов фермы
учитывалась также величина предельной
гибкости
согласно п.п.6.15 и 6.16 СНиП
.