Подбор и проверка прочности сечений стержней фермы

 

Материал фермы – сталь С245 R_y=240 МПа.

Верхний пояс

Стержень ЖЗ

Подбираем сечение стержня верхнего пояса с максимальным расчетным усилием

N=-395,6 кН

Коэффициент условий работы g_с=0,95. Предварительно задаемся гибкостью стержня

λ=80,

тогда φ=0,686

Расчетная длина всех стержней пояса в плоскости ригеля равна их геометрической длине

И на бесфонарных участках, благодаря закреплению пояса в каждом узле прогонами, расчетная длина из плоскости ригеля будет такой же

А в пределах с фонарем

 

 

 

Подбираем сечение из тавра

N 17,5ШТ1 А=47см²; i_x=4,5см; i_y=5,96см.

 

                                           стержни, ВГ, ГЖ

          

                                                       N=-298,85 кН; g_с=0, 95

       задаемся гибкостью λ=80, тогда φ=0,686

                                          

                                   ;

       Подбираем сечение из тавра

       N 15ШТ1 А=33,85см²; i_x=3,93см; i_y=4,7см.

      Принимаем стержень ЖЗ из тавра N 17,5 ШТ1, а стержни ВГ,ГЖ,АВ

      из тавра N 15 ШТ1

                                                       Нижний пояс

 

Сечение нижнего пояса подбираем по максимальному расчетному усилию в стержне ДИ

N=349,2 кН

g_с=0,95

Требуемая площадь сечения

Подбираем сечение из тавра

10ШТ1 А=18,55см²; i_x=2,51см; i_y=3,59см.

Проверка прочности стержня

 

 

Гибкость стержня

 

Проверка устойчивости стержня БД при сечении из тавра 10ШТ1

 N_БД=-11,05 кН

                                                                  N_БД=137,4 кН

Принимаем нижний пояс из тавра 10ШТ1.

 

Раскосы

Опорный раскос БВ

 

N_БВ= -235,66 кН

g_с=0,95

Расчетные длины

Задаемся гибкостью

                                                            λ=80, тогда φ=0,686

 

Требуемая площадь сечения и радиусы инерции

Подбираем сечение из двух неравнополочных уголков 2L125х80х8

А=16∙2=32см²; i_x=2,28см; i_y=6,05см.

Тогда при

 

                                                    Раскос ВД

 

N_ВД=201,72 кН

g_с=0,95

Требуемая площадь сечения

Подбираем сечение из двух равнополочных уголков 2L70х5

А=6,86∙2=13,7см²; i_x=2,16см; i_y=3,22см.

Проверка прочности

Гибкость стержня

 

Раскос ДЖ

 

N_ДЖ= -121,88 кН

g_с=0,8

Задаемся гибкостью λ=100 (λ=100…200), тогда φ=0,542

                                            

      Требуемая площадь сечения и радиусы инерции

Подбираем сечение из двух равнополочных уголков 2L80х6

А=9,38∙2=18,76см²; i_x=2,47см; i_y=3,65см.

Тогда при

 

 

Раскос ЖИ

 

N_ЖИ=63,9 кН

g_с=0,95

Требуемая площадь сечения

Подбираем сечение из двух равнополочных уголков 2L50х5

А=4,8∙2=9,76см²; i_x=1,53см; i_y=2,45см.

Проверка прочности

Гибкость стержня

 

Стойка ГД

 

N_ГД= -47,62 кН

g_с=0,8

Расчетные длины

Задаемся гибкостью

λ=100 (λ=100…200), тогда φ=0,542

Требуемая площадь сечения и радиусы инерции

Так как расчетное усилие небольшое и требуемая площадь получается незначительной, подбираем сечение по предельной гибкости

Подбираем сечение из двух равнополочных уголков 2L50х5

А=4,8∙2=9,76см²; i_x=1,53см; i_y=2,45см.

Тогда при

                                                    Стойка ЗИ

 

N_ЗИ = -34,686 кН

g_с=0,8

Расчетные длины

Как и стержень 3-4 подбираем по предельной гибкости λ=150,

                                                         

       Принимаем сечение в виде > < из двух уголков 2L50х5

 

А=4,88∙2=9,76см²; i_xо=1,92

                        

 

     Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и 

                                                поясам ферм.

 

Применяем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром менее 1,4мм[2, табл. 5.5]. В этом случае β_f=0,7, β_z=1 (см. табл. 12 приложения). Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления

R_wz=0,45∙R_un=0,45∙370=166,5 МПа

g_wf=g_wz=1,0 (п. 11.2 [2])

Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва.

R_wf=215 МПа

R_wf∙β_f=215∙0,7=150<R_wz∙β_f=166,5∙1=166,5,

т.е. несущую способность швов будем определять прочностью по металлу шва

Толщину фасонок принимаем t_ф=10 мм. При т_ф=10мм k_fmin=4мм.

 

 

 

Таблица расчета швов

 

Стержни	Сечение	N, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			N, кн	kf, см	lw см	N,кН	kf см	lw см
1	2	3	4	5	6	7	8	9
БВ	┐┌125*80*8	-235,66	0,75N=177	0,8	8	0,25N=59	0,6	min 5
ВД	┐┌70*5	201,72	0,7N=141,2	0,5	10	0,3N=60,5	0,5	min 5
ДЖ	┐┌80*6	-121,88	0,7N=85,3	0,5	6	0,3N=36,6	0,5	min 5
ЖИ	┐┌50*5	63,9	0,7N=45	0,5	min 5	0,3N=19,2	0,5	min 5
ГД	┐┌50*5	-47,62	0,7N=33,3	0,5	min 5	0,3N=14,3	0,5	min 5
ЗИ	┘┌50*5	-34,686	0,7N=24,3	0,5	min 5	0,3N=10,4	0,5	min5

 

 

Использованная литература:

1. Ю.И.Кудишин. Металлические конструкции. Общий курс-М: издат. центр «Академия», 2007.

2. К.К.Бакиров, Е.К.Нурмаганбетов “Расчет и конструирование металлического одноэтажного производственного здания“-А: 1998

3. К.К.Бакиров «Методические указания к расчету и конструированию стальной фермы одноэтажного производственного здания»

 

 

 

Приложение 2

 

 

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться: