Билет 6. Подбор сечения стержней фермы

1. Задаёмся типом стержней:

По расходу металла для стержней фермы, наиболее эффективным является трубчатое тонкостенное сечение.

+ Одинаковая гибкость, что позволяет сэкономить материал на 20 -25 %, хорошая обтекаемость против коррозии (внутренняя поверхность герметична).

- Определение конструктивной трудоёмкости сопряжения элементов из круглых

труб с элементами других типов профилей.

2. Гнутосварные прямоугольные сечения обладают теми же преимуществами, что и трубы:

Узлы проще, такие узлы требуют высокой точности изготовления t = 10 - 12 мм – ограничение возможного использования при больших нагрузках.

Не рекомендуется применение при низких температурах, т.к. при углах изгиба возникают пластические деформации, снижающие хрупкую прочность.

3. Типовые фермы проектируются из двух уголков:

Большой расход металла на фасонки и прокладки, наличие зазоров между двумя уголками, что способствует коррозии. Тавровые сечения при работе на сжатие не являются эффективными.

При условиях, не превышающих 1500 кН решётку фермы можно выполнять из одиночных уголков. Решётку можно приваривать непосредственно к поясным уголкам.

Нижний пояс можно выполнять из прокатных тавров. При этом решётка приваривается к стенке тавра без фасонок.

Выбор решётки производится в результате технико-экономического сравнения; низкий расход.

До подбора площади сечения стержней необходимо определиться с расчётными длинами стержней:

, где

l – расстояние между центрами тяжести узлов.

Верхний пояс сжат, нижний растянут.

Верхний:

в плоскости

из плоскости

Нижний:

расстояние между связями или узлами закреплений от смещения.

Раскосы:

с учётом шарнирного закрепления и частичного примыкания растянутого пояса,

Стойки:

Т.к. сжатые элементы подбираются с учётом предельной гибкости, то предельная гибкость принимается в соответствии со СНиП, учитывает, что ферма работает с динамической перегрузкой в производственных зданиях.

120 - для верхнего пояса;

= 150 - для сжатых раскосов и стоек;

= 250 – для нижнего пояса;

= 350 – для растянутых стоек.

γ_n = 0,95 (для всех элементов, кроме 1-го, для раскосов – 1;для сжатых раскосов и стоек – 0,8) - коэффициент надёжности по назначению.

Подбор сечения сжатых стержней

Сжатые стержни (верхний пояс, раскосы, стойки) подбираются по условию устойчивости, т. е. с учётом предельной гибкости.

Поскольку сечение фермы принимается из двойных уголков, то необходимо задать толщину фасонки, зависящей от максимального усилия в стержнях.

Сжатые стержни подбираются по двум условиям:

1) , где

φ =0,7 – коэффициент продольного изгиба, по предельной гибкости;

R_y – расчётное сопротивление по марке, кН/см²;

N – усилие, кН.

2) Требуемый радиус инерции:

Выбираем максимальный для расчёта.

Из сортамента подбираем уголок и выписываем его характеристики i_x, i_y, А.

Выполняем проверку:

max => φ_min

Подбор сечения растянутых стержней

Растянутые стержни подбираются по прочности (нижний пояс, раскосы).

i_x, i_y, А_факт.

≤ [λ]

≤ R_y

Подсчитываем количество типов размеров, которые получились в результате расчёта => таблица укрупняется, т. к. по требованиям количество типов размеров не более 7.

Дата добавления: 2015-07-19