3.5 Проверка шарнирности расчетной схемы

На этом этапе расчетов можно уточнить расчетную схему фермы.

Условие шарнирности выбранной схемы:

Условия выполняются: для фермы можно принять шарнирное сопряжение элементов.

3.6 Подбор сечения стержней решетки

Опорные раскосы и стойки выполняются из той же марки стали, что и поя­са. Рядовые раскосы и стойки выполняются из менее прочной стали – С255, с расчетным сопротивлением R_y=24,5 кН/см² = 2450 кг/см².

Для всех стержней решетки, включая и опорные, рекомендуется применять профиль квадратного сечения, толщина стенок которого принимается различ­ной в зависимости от величины усилия, но не менее 3 мм. Отличие толщин стенок должно быть не более 1 мм. Окончательно толщина стенок определится из условия местной устойчивости «щек» раскосов.

При подборе стержней решетки следует учитывать следующие условия:

1 . ширина стержней решетки, должна быть возможно больше, но из условия возможности наложения фланговых сварных швов

Рис. 3.3. К назначению размеров сечения решетки.

2. стержень решётки не должен быть слишком узким и по условию продавливания или вырывания полки пояса

Подбор сечения решетки следует начинать с наиболее нагруженного сжатого раскоса, затем подбирается сечение растянутого опорного раскоса. Порядок подбора сечения такой же, как и для соответствующих поясов фермы.

Предельная гибкость растянутых элементов решетки при действии статической нагрузки , сжатых - , где

Расчетные длины стержней раскосов в плоскости фермы:

Расчетные длины стержней раскосов из плоскости фермы:

Наиболее нагруженный сжатый раскос Р2: N=-14,42 т.

Расчет раскоса Р2 - сжатый

1. Предварительно определяют требуемую площадь поперечного сечения по формуле:

,

где А^треб - площадь сечения, требуемая из условий устойчивости;

φ₀=0,7 – начальный коэффициент продольного изгиба;

γ_с=1 – коэффициент условий работы;

R_y=2450 кг/см²=2,45 т/см² – расчетное сопротивление стали С255.

2. По сортаменту Приложения 4 МУ подбирают ГСП с небольшим запасом и определяют:

А=9,24 см² - площадь поперечного сечения;

W_x= W_y=22,8 см³ - моменты сопротивления сечения;

I_x=I_y=91,4 см⁴ - моменты инерции сечения, см⁴;

r_x=r_у=3,14 см - радиусы инерции сечения.

Профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

3. Проверка гибкости стержня:

- в плоскости фермы ,

где l_x - расчетная длина стержня нижнего пояса в плоскости фермы.

Тогда гибкость стержня будет равна:

По λ по графикам Приложения 5 МУ определяют значение коэффициента продольного изгиба φ.

φ=0,77

Определяем коэффициент α:

4. Производят проверку общей устойчиво­сти раскоса Р2:

Подобранное сечение удовлетворяет требованием прочности и устойчивости, а также требованиям: .

Окончательно принимаем профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

Рис. 3.4. Сечение раскоса Р2 фермы.

Расчет раскоса Р1 - растянутый

1. Предварительно определяют требуемую площадь поперечного сечения по формуле:

,

где А^треб - площадь сечения, требуемая из условий устойчивости;

γ_с=1 – коэффициент условий работы;

R_y=3200 кг/см²=3,20 т/см² – расчетное сопротивление стали С255.

2. По сортаменту Приложения 4 МУ подбирают ГСП с небольшим запасом и определяют:

А=9,24 см² - площадь поперечного сечения;

W_x= W_y=22,8 см³ - моменты сопротивления сечения;

I_x=I_y=91,4 см⁴ - моменты инерции сечения, см⁴;

r_x=r_у=3,14 см - радиусы инерции сечения.

Профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

3. Производят проверку общей устойчиво­сти раскоса Р1:

Подобранное сечение удовлетворяет требованием прочности, а также требованиям: .

Окончательно принимаем профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

Рис. 3.5. Сечение раскоса Р1 фермы.

Расчет раскоса Р3 - растянутый

1. Предварительно определяют требуемую площадь поперечного сечения по формуле:

,

где А^треб - площадь сечения, требуемая из условий устойчивости;

γ_с=1 – коэффициент условий работы;

R_y=2450 кг/см²=2,45 т/см² – расчетное сопротивление стали С255.

2. По сортаменту Приложения 4 МУ подбирают ГСП с небольшим запасом и определяют:

А=9,24 см² - площадь поперечного сечения;

W_x= W_y=22,8 см³ - моменты сопротивления сечения;

I_x=I_y=91,4 см⁴ - моменты инерции сечения, см⁴;

r_x=r_у=3,14 см - радиусы инерции сечения.

Профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

3. Производят проверку общей устойчиво­сти раскоса Р2:

Подобранное сечение удовлетворяет требованием прочности, а также требованиям: .

Окончательно принимаем профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

Рис. 3.6. Сечение раскоса Р3 фермы.

Расчет раскоса Р4 - сжатый

1. Предварительно определяют требуемую площадь поперечного сечения по формуле:

,

где А^треб - площадь сечения, требуемая из условий устойчивости;

φ₀=0,7 – начальный коэффициент продольного изгиба;

γ_с=1 – коэффициент условий работы;

R_y=2450 кг/см²=2,45 т/см² – расчетное сопротивление стали С255.

2. По сортаменту Приложения 4 МУ подбирают ГСП с небольшим запасом и определяют:

А=9,24 см² - площадь поперечного сечения;

W_x= W_y=22,8 см³ - моменты сопротивления сечения;

I_x=I_y=91,4 см⁴ - моменты инерции сечения, см⁴;

r_x=r_у=3,14 см - радиусы инерции сечения.

Профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

3. Проверка гибкости стержня:

- в плоскости фермы ,

где l_x - расчетная длина стержня нижнего пояса в плоскости фермы.

Тогда гибкость стержня будет равна:

По λ по графикам Приложения 5 МУ определяют значение коэффициента продольного изгиба φ.

φ=0,73

Определяем коэффициент α:

4. Производят проверку общей устойчиво­сти раскоса Р4:

Подобранное сечение удовлетворяет требованием прочности и устойчивости, а также требованиям: .

Окончательно принимаем профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

Рис. 3.7. Сечение раскоса Р4 фермы.

Расчет раскоса Р5 - сжатый

1. Предварительно определяют требуемую площадь поперечного сечения по формуле:

,

где А^треб - площадь сечения, требуемая из условий устойчивости;

φ₀=0,7 – начальный коэффициент продольного изгиба;

γ_с=1 – коэффициент условий работы;

R_y=2450 кг/см²=2,45 т/см² – расчетное сопротивление стали С255.

2. По сортаменту Приложения 4 МУ подбирают ГСП с небольшим запасом и определяют:

А=9,24 см² - площадь поперечного сечения;

W_x= W_y=22,8 см³ - моменты сопротивления сечения;

I_x=I_y=91,4 см⁴ - моменты инерции сечения, см⁴;

r_x=r_у=3,14 см - радиусы инерции сечения.

Профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

3. Проверка гибкости стержня:

- в плоскости фермы ,

где l_x - расчетная длина стержня нижнего пояса в плоскости фермы.

Тогда гибкость стержня будет равна:

По λ по графикам Приложения 5 МУ определяют значение коэффициента продольного изгиба φ.

φ=0,73

Определяем коэффициент α:

4. Производят проверку общей устойчиво­сти раскоса Р4:

Подобранное сечение удовлетворяет требованием прочности и устойчивости, а также требованиям: .

Окончательно принимаем профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

Рис. 3.8. Сечение раскоса Р5 фермы.

Расчет раскоса Р6 - растянутый

1. Предварительно определяют требуемую площадь поперечного сечения по формуле:

,

где А^треб - площадь сечения, требуемая из условий устойчивости;

γ_с=1 – коэффициент условий работы;

R_y=2450 кг/см²=2,45 т/см² – расчетное сопротивление стали С255.

2. По сортаменту Приложения 4 МУ подбирают ГСП с небольшим запасом и определяют:

А=9,24 см² - площадь поперечного сечения;

W_x= W_y=22,8 см³ - моменты сопротивления сечения;

I_x=I_y=91,4 см⁴ - моменты инерции сечения, см⁴;

r_x=r_у=3,14 см - радиусы инерции сечения.

Профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

3. Производят проверку общей устойчиво­сти раскоса Р2:

Подобранное сечение удовлетворяет требованием прочности, а также требованиям: .

Окончательно принимаем профиль: 80 х 80 х 3/ТУ 36-2287-80

Рис. 3.9. Сечение раскоса Р6 фермы.