6. РАСЧЕТ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С ПАРНЫХ УГОЛКОВ

6.1. Нагрузка на ферму .

Расчетная погонная нагрузка :

F_m =(p_m +S_m)* В*a = (468 +1040)*12*3 =54288Н/м=54.288кН/м;

‘

Рис 6.1.Узловые нагрузки и опорне реакции

Узловые нагрузки:

Проверка:

,

6.2 Определение усилий в стержнях ферми

Для упрощенного расчета пренебрегаем уклоном верхнего пояса и используем балочную аналогію работы ферми: пояса воспринимают изгибающий момент, а решетка –поперечную силу.

Учитывая то, что пояса размещены горизонтально, находим приблизительные длины элементов:

- длинна опорного раскоса Д₁ и синус угла

- длинна всех раскосов, кроме опорного и синус угла

d₀, d – длинна опорних и промежуточных панелей фермы соответственно

Рис.6.2.Схема нагружения и балочне эпюры «М» и «Q»

Рис.6.3. Поелементная схема фермы.

Расчетный пролет фермы = L_Р =L – 2*а = 24 м – 2*0,2 м =23,6 м.

Величини поперечных сил для левой половины фермы-балки:

Q₁ = - F₁ = 268,08 – 31,8 = 236,28 кН;

Q₂ = Q₁ - F₂ = 236,28 – 65,88 = 170,4 кН;

Q₃ = Q₂ - F₃ = 170,4 – 68,16 = 102,24 кН;

Q₄ = Q₃ - F₃ = 102,24 – 68,16= 34,08 кН;

Изгибающие моменты для левой половины фермы-балки

Проверка: М_МАХ = q_m*L²/8 = 22,72*23,6²/8 = 1581,8 кНм

С помощью епюр изгибающих моментов определяем усилия изгибающих моментов в поясах фермы.

Верхний пояс:

О₁= 0; О_2-3= О₄= =

ижний пояс:

U₁= U₂=

Проверка. Максимальное усилие в поясах по балочной аналогии:

С помощью епюр поперечних сил находим усилия в рас косах.

Д₁= - = - Д₂= + =

Д₃= - = - Д₄= + =

Стойка: V₁ = -F₃ = - 68,16 кН.

6.3 Подбор сечений элементов фермы .

6.3.1 Подбор сечения сжатых стержней.

Верхний пояс. Стержень 03

Необходимо подобрать сечение стержня из двух равнополичних уголков, асчетные параметры которых:

=3,00(м), =3,00(м), =240 (МПа), N = - 383,8(кН) .

Параметр “тонкостенности” k_w принимаем k_w =14…15 для уголков , если пролет ферм 24…36 м и k_w=10…12 для пролета 18 м.

Необходимая площадь сечения из двух равнополочных уголков при расчете относительно оси «y» и «z»:

По большей площади находим уголки по сортаменту

Размеры		Масса	Площадь	Размеры								Центр тяжести
						Радиусы инерции , см
							при толщине фасонки
b	t	1м	A	R	r		6	8	10	12	14	Z0
мм	мм	кг	см2	мм	мм		мм	мм	мм	мм	мм	см
110	7	23,80	30,40	12	4,0	3,40	4,71	4,78	4,85	4,92	5,00	2,96

Для двух уголков 2х_{└ 9}0х6,0, А=21,20 см². Параметр тонкостенности k_w = (110-3,5)/7 =15,2 > 14. Желательно принимать уголки с параметром k_w ≥14

_min = 0,705;

Граничная гибкость

Большая гибкость

где не меньше, чем

Устойчивость обеспечена, принимаем уголки 110х7мм.

Верхний пояс. Стержень 0₄

Необходимо подобрать сечение стержня из двух равнополочных уголков, расчетные параметры которых:

= 3,00(м), = 3,00(м), =240 (МПа), N = - 513,7 кН.

Необходмная площадь сечения из двух равнополчных уголков при расчете относительно оси «y» и «z»:

По большей площади находим уголки по сортаменту

Размеры		Масса	Площадь	Размеры		Радиусы инерции						Центр тяжести
						iY	при толщине фасонки
							6	8	10	12	14	Z0
мм	мм	кг	см2	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	см
125	8	31,00	39,40	14	4,6	3,87	5,32	5,39	5,46	5,55	5,60	3,36

Для двух уголков 2х_└ 125х8, А=39,4 см². Параметр тонкостенности k_w = (125-4)/8 =15,1 > 14. Желательно принимать уголки с параметром k_w ≥14

_min = 0,77;

Граничная гибкость

Большая гибкость

где

не менш, ніж згідно примітки до табл.19 [4].

Устойчивость обеспечена, принимаем уголки 125х8 мм

Раскос. Стержень Д₁

Для стержня из двух равнополочных уголков.

= 4,16*0,8=3,33м, = =4,16м, =240МПа, N= -319,3кН принимаем параметр “тонкостенности” k_w=14. Необходимая площадь сечения :

Размеры		Масса	Площадь	Размеры		Радиусы инерции						Центр тяжести
						iY	при толщине фасонки
							6	8	10	12	14	Z0
мм	мм	кг	см2	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	см
110	7	23,80	30,40	12	4,0	3,40	4,71	4,78	4,85	4,92	5,00	2,96

Для двох кутиків 2х_└ 110х7, А=30,4 см². Параметр тонкостенности k_w = (110-3,5)/7 =15,2 > 14. Желательно принимать уголки с параметром k_w ≥14

_min = 0,672;

Устойчивость обеспечена, принимаем уголки 110х7мм.