Временная - снеговая нагрузка

Расчетная снеговая нагрузка:

Нормативное значение веса снегового покрова для кровли на 1 м² будет равно:

                                                           S₀ = c _e×c _t×μ×S _g,                                                       

(4.2)

где m – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с п. 10.4 и приложением Б [18], и равный для скатной крыши с углом наклона к горизонту менее 30° m = 1;

c _e – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытия здания, принимаемый в соответствии с п. 10.7 [СП 20], т.е. Для пологих (с уклонами до 12 % или с f/l< 0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий, проектируемых на местности типов А или В и имеющих характерный размер в плане l_c не более 100 м (см. схемы Б.1, Б.2, Б.5 и Б.6 приложения Б), следует установить коэффициент сноса снега, принимаемый по формуле, но не менее 0,5:

c _e = (1,2 - 0,4 )(0,8 + 0,002l_c),

Надо его найти и использовать.

где k – принимается по таблице 11.2 [СП 20] для типов местности А или В (см. п. 11.1.6); l_c =2 b – b ² / l – характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b – наименьший размер покрытия в плане;

l – наибольший размер покрытия в плане, определяется произведением шага колонн на их количество.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20 % однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых в местности типов А или В (см. схемы Б.1 и Б.5 приложения Б [СП 20]) c_е = 0,85.

c _t – термический коэффициент, принимаемый в соответствии с п. 10.10 [18];

S _g – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли для IV снегового района по таблице СП 20.

где B = 6м – шаг колонн (расстояние между фермами);

 - коэффициент надежности по нагрузке (снеговая нагрузка);

 – нормативное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от снегового района (г. Самара – снеговой район IV) по табл.10.1 СП20 (Обратите внимание – нагрузки от снега изменились – см. СП 20 – 2016 года);

 

 

Определение усилий в стержнях фермы

Схема фермы с обозначением стержней представлена на рисунке 5.

 

Рисунок 5 - Схема фермы с обозначением стержней

 

Расчетная схема фермы и принятые схемы загружения представлены на рисунке 6, расчетные усилия приведены в таблице 2.

Рисунок 6 - Расчетная схема и схемы загружения

 

Таблица 2 – Расчетные усилия в стержнях фермы

 

Тип элемента	№	Усилие от постоянной нагрузки	Усилие от снеговой нагрузки			Расчетные усилия
			схема 1	схема 2	схема 3	Сжатие «-»	Растяжение «+»
Верхний пояс	1	0	0	0	0	-	-
	5	-418,46	-463,98	-354,03	-151,73	-882,44	-
	6	-418,46	-463,98	-354,03	-151,73	-882,44	-
	8	-564,90	-626,35	-426,7	-256,01	-1191,25	-
	10	-564,90	-626,35	-426,7	-256,01	-1191,25	-
	13	-549,63	-609,41	-332,17	-332,17	-1159,04	-
Нижний пояс	32	252,76	280,26	222,17	83,33	-	533,02
	33	515,25	571,30	415,18	207,57	-	1086,55
	34	571,09	633,22	394,45	295,84	-	1204,31
Раскосы	3	-326,32	-361,82	-286,86	-107,55	-688,14	-
	26	212,04	235,11	168,65	87,64	-	447,15
	7	-137,77	-152,76	-87,45	-79,06	-290,53	-
	27	66,92	74,19	14,15	66,72	-	141,11
	11	-12,42	-13,77	46,95	-62,01	-74,43	34,53
	28	-35,62	-39,49	-96,66	53,62	-132,28	18,00
Стойки	2	-18,77	-20,81	-22,68	0	-39,57	-
	4	-37,53	-41,61	-45,36	0	-79,14	-
	9	-37,53	-41,61	-45,36	0	-79,14	-
	12	53,74	59,59	32,48	32,48	-	113,33

Подбор сечений стержней

       Сечения стержней фермы запроектированы таврового сечения из двух спаренных уголков. Расстояние между обушками уголков определяются толщиной фасонок, которые назначаются по максимальному усилию в стержнях решётки. Толщина фасонок принимается одинаковой для всех узлов фермы – 14 мм (согласно таблице 9.2 [1]). Для фасонок, в соответствии с указаниями таблицы В.1 СП16, принимаем сталь С255.

Сечение верхнего пояса фермы подбирают по наибольшему усилию и при заданном пролете 36 м один раз изменяют в узле 4, с наибольшим перепадом усилий в панелях пояса.

       Требуемая площадь верхнего сжатого пояса:

где

N  – наибольшее расчетное усилие для принятого участка пояса с постоянным сечением;

j – коэффициент устойчивости, для получения которого задаемся гибкостью, в пределах рекомендуемых для поясов: ;

 – коэффициент условий работы;

R_y – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию. Для решетки и поясов принимаем сталь С245 (согласно таблице В.1 СП16) с расчетным сопротивлением растяжению, сжатию R_y=240МПа= 24кН/см²(согласно таблице В.5 СП16).   

       Условная гибкость:

Тогда  (по таблице Д.1 СП16), для типа сечения с (см. таблицу 7 СП16).

 

 

1,5,6 – центрально-сжатые стержни верхнего пояса.

Расчет ведем по 6 стержню с :

По сортаменту подбираем равнополочный уголок при условии, что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 160х10:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице Д1 (СП 16) находим фактический коэффициент устойчивости .

 

Проверка устойчивости:

Расчетное напряжение:

Проверка по предельной гибкости:

Сечение из 2 равнополочных уголков 160х10 принято.

       8,10,13 – центрально-сжатые стержни верхнего пояса.

 

Расчет ведем по 10 стержню с :

По сортаменту подбираем равнополочный уголок при условии, что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 180х12:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Предельная гибкость:

Сечение из 2 равнополочных уголков 180х12 принято.

       Сечение нижнего пояса, как и верхнего один раз меняют в узле с наибольшим перепадом усилий в смежных панелях (узел 19).

       Требуемая площадь нижнего растянутого пояса:

где

N  – наибольшее расчетное усилие для принятого участка пояса с постоянным сечением;

 – коэффициент условий работы;

R_y – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию. Для решетки и поясов принимаем сталь С245 (согласно таблице В.1 СП16) с расчетным сопротивлением растяжению, сжатию R_y = 240 Н/мм² = 24 кН/см² (согласно таблице В.5 СП16).

 

       32 – стержень центрально-растянут с :

По сортаменту подбираем неравнополочные уголки, соединенные узкими полками, при условии что

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 90х56х8, соединяемых узкими полками:

Радиусы инерции принятого сечения:

 (для сечения пояса)

(для сечения пояса из двух уголков, соединенных узкими полками)
Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

 

Предельная гибкость:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Сечение из 2 неравнополочных уголков 125х80х8 принято.

 

       33,34 – центрально-растянутые стержни нижнего пояса.

Расчет ведем по 34 стержню с :

По сортаменту подбираем неравнополочные уголки, соединенные узкими полками, при условии что

Принимаем сечение из дух неравнополочных уголков 180х110х10:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

1200см

Фактическая гибкость стержня:

Предельная гибкость:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Сечение из 2 неравнополочных уголков 180х110х10 принято.

 

 

       Сечение опорного раскоса (раскос 3 с ) подбирается аналогично верхнему поясу.

Расчетные длины этого раскоса , где l =453,4см – геометрическая длина раскоса.

Задаемся гибкостью .

Условная гибкость:

Тогда  (по таблице Д.1 СП16), для типа сечения с.

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем неравнополочные уголоки, соединенные широкими полками, при условии, что

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 180х110х12, соединяимых длинными полками:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Предельная гибкость:

Сечение из 2 неравнополочных уголков 180х110х12 принято.

Сечение растянутых раскосов подбирается аналогично элементам нижнего пояса.

26 – растянутый раскос  

Усилие :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголки, при условии что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 80х6:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Сечение из 2 равнополочных уголков 80х6 принято.

27 – растянутый раскос  с :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголки, при условии что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 50х5:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Сечение из 2 равнополочных уголков 50х5 принято.

 

       Сечение сжатых элементов решетки – раскосов и стоек подбирают аналогично элементам верхнего пояса. Только коэффициент условий работы в формуле  принимается , если гибкость стержня , а расчетные длины  и  принимаются следующие ; , где l – геометрическая длина раскоса.

Задаемся гибкостью .

Условная гибкость:

Тогда  (по таблице Д.1 СП16), тип сечения  с.

7 – сжатый раскос  с :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголки

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 125х8:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

 

Предельная гибкость:

Сечение из 2 равнополочных уголков 125х8принято.

11 – сжатый раскос с :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголоки, при условии, что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков минимального сечения 90х6:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Предельная гибкость:

Так, как в раскосе может действовать растягивающее усилие N= 34,53 кН, то необходимо выполнить проверку его прочности на растяжение:

Максимальная условная гибкость стержня:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Сечение из 2 равнополочных уголков 90х6 принято.

28 – сжатый раскос с :

Требуемая площадь:

 

По сортаменту подбираем равнополочные уголоки, при условии, что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 100х6,5:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Предельная гибкость:

Так, как в раскосе может действовать растягивающее усилие N= 18 кН, то необходимо выполнить проверку его прочности на растяжение:

Максимальная условная гибкость стержня:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

 

Сечение из 2 равнополочных уголков 100х6,5 принято.

4 – сжатая стойка с :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголоки, при условии, что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 70х5:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Предельная гибкость:

Сечение из 2 равнополочных уголков 70х5 принято.

9 – сжатая стойка с :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголоки, при условии, что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков минимального сечения 75х5:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

По таблице находим

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Предельная гибкость:

Сечение из 2 равнополочных уголков 75х5 принято.

Средняя стойка (стержень 12) – укрупнительный стык делается из крестового соединения 2 равнополочных уголков.

           

12 – растянутая стойка с :

Требуемая площадь:

По сортаменту подбираем равнополочные уголки, при условии что

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 50х5:

Радиусы инерции принятого сечения:

Расчетные длины стержня:

Фактическая гибкость стержня:

Максимальная условная гибкость стержня:

Выполняем проверку:

Расчетное напряжение:

Сечение из 2 равнополочных уголков 50х5 принято.

 

Результаты подбора сечений заносим в таблицу 3.

Таблица 3 – Подбор сечения элементов ферм

Элемент	№ стержня	Расчетное усилие	Сечение	Площадь сечения А, см²	Расчетные длины, см		Радиусы инерции, см		Гибкости		Предельная гибкость		, кН/см²	, кН/см²
Верхний пояс	1	-882,44	2L160х10	62,8	300	300	4,96	7,04	60,50	42,60	132	0,732	19,2	24
	5
	6
	8	-1191,25	2L180х12	84,4	300	300	5,59	7,84	53,67	38,27	131,94	0,783	18,09	24
	10
	13
Нижний пояс	32	533,02	2L90х56х8	22,36	600	600	1,56	4,7	384,6	127,7	400	-	23,83	24
	33	1204,31	2L180х110х10	56,6	600	1200	3,12	8,77	192,3	136,8	400	-	21,28	24
	34
Раскосы	3	-688,14	2L180х110х12	67,4	436,2	436,2	5,77	4,47	75,6	97,58	129,84	0,509	20,06	24
	26	447,15	2L80х6	18,76	453,4	453,4	2,47	3,8	183,56	119,32	400	-	23,84	24
	27	141,11	2L50х5	9,6	491,9	491,9	1,53	2,61	321,50	188,47	400	-	14,70	24
	7	-290,53	2L125х8	39,4	393,52	491,9	3,87	5,6	101,68	87,84	162,12	0,481	15,33	19,2
	11	-74,43	2L90х6	21,2	425,92	532,4	2,78	4,19	153,21	127,06	169,2	0,268	13,1	19,2
	28	-132,28	2L100х6,5	25,6	425,92	532,4	3,09	4,57	137,84	116,5	159,24	0,318	16,25	19,2
Стойки	4	-79,14	2L70х5	13,72	291,92	364,9	2,16	3,38	135,15	107,96	154,86	0,327	17,64	19,2
	9	-79,14	2L75х5	14,78	331,92	414,9	2,31	3,57	143,69	116,22	167,94	0,398	13,45	19,2
	12	113,33	2L50х5	9,6	458,5		1,92		238,8 ⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒ Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2019-03-22; Просмотров: 637; Нарушение авторского права страницы