Расчётные длины стержней фермы

Расчетные длины стержней в плоскости фермы и из плоскости фермы , где - геометрическая длина стержня, равная расстоянию между центрами узлов (рис. 9), примыкающих к данному стержню.

Коэффициенты расчетной длины принимают значения:

- для верхнего пояса ,

- для опорного раскоса ;

- для промежуточных элементов решетки ;

- для нижнего пояса , расчетная длина определяется расстоянием между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы.

При расчётах принято:

-коэффициент условий работы для сжатых поясов и опорных раскосов ; для промежуточных сжатых стержней решётки ; для растянутых стержней ;

-предельная гибкость сжатых стержней поясов и опорного раскоса ; для промежуточных сжатых стержней решётки где

-предельная гибкость растянутых элементов в зданиях с кранами групп работы режима 3К для растянутых поясов ; для промежуточных растянутых стержней решётки ; при этом гибкость растянутых стержней проверяется только в вертикальной плоскости.

В целях унификации общее количество типоразмеров профилей принимаем при пролёте фермы 30 м не более 5-8.

Расчёт сведён в таблицу 4.

6.3 Подбор сечений стержней фермы

Для фасонного проката из стали С285 при толщине проката 4…10 мм и при толщине проката 10…20 мм. По усилию в опорном раскосе принимаем толщину фасонки (табл. 9.2 [3]).

Сжатые стержни подбираем из условия устойчивости. Подбор сечений начинаем с наиболее нагруженного стержня 3 верхнего пояса. Расчётное усилие , расчётные длины , .

Задаемся гибкостью , которой при соответствует коэффициент продольного изгиба (табл. 72 [1]).

Требуемая площадь сечения:

где – коэффициент условий работы для сжатых поясов и опорных раскосов.

Требуемые радиусы инерции: ,

По требуемым значениям площади и радиусам инерции ближе всего подходит сечение из двух равнополочных уголков 125×14 ГОСТ 8509-93: , , .

Гибкости стержня: , . По наибольшей гибкости определяем .

Проверяем устойчивость стержня:

.

Максимальная гибкость стержня не превышает предельно допустимой:

где

Этот же стержень подберем для неравнополочных уголков. Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 160х100х14 ГОСТ 8510-86: , , .

Гибкости стержня: , . По наибольшей гибкости определяем .

Проверяем устойчивость стержня:

.

Максимальная гибкость стержня не превышает предельно допустимой:

где

Окончательно принимаем сечение из двух равнополочных уголков 125×14.

Растянутые стержни подбираем из условия прочности. Наиболее нагруженным элементом нижнего пояса является стержень 6. Расчётное усилие , расчётные длины , .

Требуемая площадь сечения:

где – коэффициент условий работы для растянутых стержней.

По сортаменту выбираем сечения из неравнополочных и равнополочных уголков. Ближе всего подходят уголки 125х80х8 ГОСТ 8510-86 (A=31.92 см2) и 90х9 ГОСТ 8509-93: . Принимаем равнополочные уголки как более экономичные. Для сечения из этих уголков , .

Проверяем прочность стержня:

.

Проверяем гибкости стержня, учитывая, что в здании с режимом работы 3К предельная гибкость для растянутых поясов , для промежуточных растянутых стержней решетки .

.

Аналогично подбираются все остальные стержни фермы. Результаты подбора сечений стержней приведены в табл. 2.4.

Следует иметь ввиду, что стержни, в которых усилия отсутствуют, обычно проектируют из одного уголка. В рассчитываемой ферме исключение составляет центральная стойка, у которой сечение принято крестовым из двух равнополочных уголков. Эти стержни подбирают по предельной гибкости .

Рассмотрим стержень 14. Расчёт выполняем по минимальному радиусу инерции относительно оси . Расчётная длина . Требуемый радиус инерции . По сортаменту подбираем сечение из равнополочного уголка

56х4 ГОСТ 8509-93: , .

Во всех случаях стальные уголки размером менее чем 50х5 не назначают во избежании повреждения при транспортировании и монтаже ферм.

При окончательном выборе сечений стержней необходимо иметь ввиду, что в рационально запроектированной ферме в зависимости от пролета допускается 5...8 типоразмеров профилей. Сечение поясов с целью уменьшения трудоемкости изготовления фермы меняют по длине обычно не более одного раза, а при пролете 24 м и менее - принимают постоянным.

Проверяем гибкость верхнего пояса фермы из её плоскости в стадии монтажа. На участке между узлами 2 и 9, закреплёнными от смещения распорками, расчётная длина пояса составляет , средний радиус инерции ,

.

---

Дата добавления: 2015-07-12