2.2 Подбор сечений стержней стропильной фермы.

1. Общие данные: _п =0,95; сталь –Вст3пс6 ; Ry=Ry / n=2612,5(2200)кг/см²;

_п – коэфф., учитывающий степень ответственности объекта. _п=0.95(0.8)

_ф.=14 мм.

Элемент	Длина элемента	Расчетная длина
		В плоскости фермы	Из плоскости фермы
Верх. пояс	3	3	3
Нижний пояс	6	6	18
Раскосы	3,95	3,16	3,95
	4,454	3,56	4,454
	5,058	4,05	5,058
Стойки	2,2	1,76	2,2
	2,963	2,37	2,963
	3,731	2,98	3,731
	4,075	3,26	4,075

Подбор сечения верхнего пояса.

Максимальное усилие в верхнем поясе: Nmax= - 80.64 т.

[]^-=120;

Покрытие по прогонам  l₀=300 cм.; lx=x l₀=1300=300 cм.;

l₁=600 см.; ly=2lх=1300=600 см.;

Принимаем сечение №1 и проводим расчет методом последовательных приближений.

Задаемся ₀=100по графику ₀=0,522 тогда:

₀ – гибкость стержня; ₀ – коэфф. продольного изгиба.

Атреб=Nmax / (₀Ryc)=80940/(0.5222750)=56,385 cм²

c - коэфф. условия работы элемента

По сортаменту берем 2 уголка: 2   160х100х10. А^{ } =50,6 cм²

r_х=5,13 см; r_y=7,84см ;  x = l_x / r_x = 300 /5,13=58,48

_y = l_y / r_y = 600 / 7,84 =38,27

max=58,48  min=0,797; max=58,48<[]^-=120;

Проверка: =Nmax / (min А^{ }c)=80940/(0,79750,61)= 2007,03 кг/ cм²

К=/Ry = 2070 /2421=0.76  недогруз 14% 

сечение выбрано правильно

Расчетная длина НП равна расстоянию между центрами узлов, т.е. длине панели l_x = l₀ =d

Расчетная длина из плоскости фермы равна расстоянию между узлами НП, закрепленными пространственными связями от горизонтальных смещений из плоскости фермы l_y=l₁ и зависит от схемы размещения этих связей.

Подбор сечения нижнего пояса.

Nmax=48 т.; []=400

l₀ =600 cм.; l_x=_x l₀ =1600=600 cм.;

l₁=1200 см.; l_y=_yl₁=11800=1800 см.;

Атреб=Nmax / (Ryc)= 77880/(27501)=28,32 cм²

По сортаменту берем 2 уголка: 2   125х6\80х8, А^{ } =32 cм²

rx=4; ry=6,27;  x = lx / rx = 600 / 6,27=150

y = ly / ry = 1800 /6,27 =287,08

max=287,08<[]= 420;

Проверка: =Nmax / ( А^{ }c)= 77880/(321)= 2434 кг/ cм²

К=/Ry=2434/2612,5=0.93  недогруз 2% 

сечение проходит по прочности и по гибкости

Подбор сечения раскосов.

Сжатый (а-б);

Максимальное усилие в верхнем поясе: Nmax= - 54,21 т.

[]^-=120;

.;

Принимаем сечение №1 и проводим расчет методом последовательных приближений.

Задаемся ₀=90по графику ₀=0,593 тогда:

₀ – гибкость стержня; ₀ – коэфф. продольного изгиба.

Атреб=Nmax / (₀Ryc)=54210/(0.5932750)=33,24 cм²

c - коэфф. условия работы элемента

По сортаменту берем 2 уголка: 2   140х90х8. А^{ } =36 cм²

r_х=4,49 см; r_y=6,86см ;  x = l_x / r_x = 316 /4,49=70,37

_y = l_y / r_y = 395 / 6,86 =57,6

max=70,37  min=0,742; max=70,37<[]^-=120;

Проверка: =Nmax / (min А^{ }c)=54210/(0,742361)= 2029,43 кг/ cм²

К=/Ry = 2029,43 /2612,5=0.78  недогруз 12% 

сечение выбрано правильно

Сжатый (г-д);

Максимальное усилие в верхнем поясе: Nmax= - 17,57 т.

[]^-=120;

.;

Принимаем сечение №1 и проводим расчет методом последовательных приближений.

Задаемся ₀=90по графику ₀=0,593 тогда:

₀ – гибкость стержня; ₀ – коэфф. продольного изгиба.

Атреб=Nmax / (₀Ryc)=17570/(0.5932750)=10,77 cм²

c - коэфф. условия работы элемента

По сортаменту берем 2 уголка: 2   100х63х6. А^{ } =9,59*2 cм²

r_х=3,2 см; r_y=5,07см ;  x = l_x / r_x = 356 /3,2=111,25

_y = l_y / r_y = 445 /5,07 =87,77

max=111,25  min=0,458; max=111,25<[]^-=120;

Проверка: =Nmax / (min А^{ }c)=17570/(0,4589,59*21)= 2000,13 кг/ cм²

К=/Ry = 2000,13 /2612,5=0.76  недогруз 14% 

сечение выбрано правильно

Сжатый (ж-и);

Максимальное усилие в верхнем поясе: Nmax= - 11,41 т.

[]^-=120;

.;

Принимаем сечение №1 и проводим расчет методом последовательных приближений.

Задаемся ₀=90по графику ₀=0,593 тогда:

₀ – гибкость стержня; ₀ – коэфф. продольного изгиба.

Атреб=Nmax / (₀Ryc)=11410/(0.5932750)=6,99 cм²

c - коэфф. условия работы элемента

По сортаменту берем 2 уголка: 2   100х63х6. А^{ } =9,59*2 cм²

r_х=3,2 см; r_y=5,07см ;  x = l_x / r_x = 405 /3,2=126

_y = l_y / r_y = 506 /5,07 =99,8

max=126  min=0,298; max=126>[]^-=120;

Проверка: =Nmax / (min А^{ }c)=11410/(0,2989,59*21)= 1729.33 кг/ cм²

К=/Ry = 2000,13 /2612,5=0.66  недогруз 24% 

сечение выбрано правильно

Растянутый (б-в);

Nmax = 31.31т.; [] = 400

Атреб = Nmax / (Ryc)=31310/(27501)=11.39 cм²

По сортаменту берем 2 уголка: 63х6 А^{ } = 7.28*2 cм²,

rx=1,93; ry= 3.44;  x = lx / rx = 316 / 1,93=163.7

y = ly / ry = 395 /3.44 =114.83

max=163.7<[]=+421;

Проверка: =Nmax / ( А^{ }c)=31310/(7,28*21)= 2150.41т кг/ cм²

К=/Ry=2150.41/2200=0.97  недогруз 2%

Раскос (д-е);

Nmax= 5,35 т. []^-=400;

:

Атреб = Nmax / (Ryc)=5350/(27501)= 1,95cм²

По сортаменту берем 2 уголка: 2   50х5. А^{ } =4,8*2 cм²

rx=1,53; ry=2,61;  x = lx / rx = 356 /1,53 = 232,68

y = ly / ry = 445 / 2,61 = 170,5

max= 232,68 <[]^- = 400;

Проверка: =Nmax / (А^{ }c) = 5350/(4,8*2)= 557,3,1кг/ cм²

Подбор сечения сжатых не опорных стоек.

Стойка (в-г);

N= -7,64т. []^-=157,8;

Подбор ведётся по предельной гибкости.

r^треб._x= l_x/[] = 1,5, r^треб._y= l_y/[] = 1,88.

По сортаменту берем 2 уголка: 2   63х4 А^{ } = 4,96*2cм²

r_x= 1,95; r_y= 3,09;

x = lx / rx = 237 / 1,95 = 121,54,

y = ly / ry = 296 / 3,09 = 95,79

max = 121,54  min = 0,398; max= 121,54 <[]^- = 157,9

Проверка: =Nmax / (min А^{ }c) = 7640/(0,3984,96*2)= 1935,08г/ cм².

К=/Ryc =1935/2200 = 0,88.  недогруз 12% сечение выбрано правильно

.

Стойка (е-ж);

N= -7,64т. []^-=157,8;

Подбор ведётся по предельной гибкости.

r^треб._x= l_x/[] = 1,89 , r^треб._y= l_y/[] = 2,36.

По сортаменту берем 2 уголка: 2   70х5 А^{ } = 6,86*2cм²

r_x= 2,16; r_y= 3,38;

x = lx / rx = 298 / 2,16 = 137,96,

y = ly / ry = 373 / 3,38 = 110,35

max = 137,96  min = 0,298; max= 137,96 <[]^- = 157,9

Проверка: =Nmax / (min А^{ }c) = 7640/(0,2986,86*2)= 1868,63г/ cм².

К=/Ryc =1868,63/2200 = 0,85.  недогруз 15% сечение выбрано правильно