Методические указания для решения задачи 4.1.

1.Расчетное сопротивление R, МПа, для заданной марки стали определяют по формуле

 

,    

где - предел текучести заданной марки стали.

 

Справочно: для строительной марки стали предел текучести равен значению после буквы С.

Например: С255- предел текучести равен 255МПа

 

Допускаемое напряжение , МПа, для основного материала определяют оп формуле

                            

                       ,

где m – коэффициент условий работы;

Кн – коэффициент надежности.

Принимают m = 0.8, Кн = 1

Допускаемое напряжение материала шва определяют по формуле

  -.

2.Реакции в опорах фермы Ra, кН, определяют оп формуле

              

Используя метод сечений, рассекают ферму в среднем сечении и определяют расчетные усилия в нижнем и верхнем поясах. Подсчитывают необходимую площадь поперечного сечения поясов.

Площадь поперечного сечения верхнего пояса А_F, см², рассчитывают по формуле

 

                               ,         

где  - усилие в верхнем поясе;

  - коэффициент продольного изгиба.

Принимают  

Площадь поперечного сечения нижнего пояса , см², определяют оп формуле

,

Подбирают сечение для нижнего и верхнего пояса фермы ( равнополочный уголок), используя Приложение №  .

 

3.Для заданного узла фермы определяют усилия в стержнях и стойках.

Пользуются методом разрезания фермы или стачением  заданного узла.  

Подсчитывают необходимую площадь поперечного сечения элементов фермы.

 

Площадь поперечного сечения верхнего пояса А_p, см², для растянутых элементов определяют по формуле

,

Площадь поперечного сечения верхнего пояса А_к, см², для сжатых элементов определяют по формуле

,

По полученным значениям подбирают сечение (равнополочный уголок). Приложение В.

 

5.Определяют необходимую длину фланговых швов, прикрепляющих раскосы и стойки с пояском фермы.

 

6. Разрабатывают эскиз узла в масштабе 1:1.

 

Таблица 8 - Варианты заданий к задаче 4.1

Вариант	Материал	Нагрузка F,кН	Длина пролета ℓ,м	Длина панели d,м	Высота h,м	Узел	Угол αо
1	С235	25	12	1,0	1	3`	45
2	С235	25	12	1,0	1	3`	45
3	С235	25	12	1,0	1	5`	45
4	С235	15	12	1,0	1.5	5`	45
5	С235	15	12	1,0	1	1`	45
6	С235	15	12	1,0	1	3`	45

Продолжение таблицы 8
7	С235	15	12	1,5	1.5	5`	45
8	С235	20	12	1,5	1	3`	45
9	С235	20	12	1,5	1	5`	45
10	С245	20	15	1,5	1,5	5`	45
11	С245	25	15	1,5	1,5	3`	45
12	С245	20	15	1,5	1,5	1`	45
13	С245	20	15	1,5	1,5	3`	45
14	С255	25	20	2,0	2	7`	45
15	С255	20	20	2,0	2	3`	45
16	С276	20	18	1,5	1,5	3`	45
17	С276	20	18	1,5	1,5	3`	45
18	С276	25	18	1,5	2	7`	45
19	С276	20	18	1,5	2	5`	45
20	С276	20	18	1,5	2	3`	45
21	С235	25	12	1,0	1	5`	45
22	С235	15	12	1,0	1	5`	45
23	С235	15	12	1,0	1	1`	45
24	С235	15	12	1,0	1.5	3`	45
25	С235	15	12	1,5	1	5`	45
26	С235	20	12	1,0	1	3`	45
27	С235	25	12	1,5	1	5`	45
28	С245	20	15	2.0	1,5	5`	45
29	С255	20	20	2,0	2	7`	45
30	С255	20	20	2,0	2	5`	45

 

Контрольные вопросы

 

 

1. Какие конструкции называются фермами?

2.Как называется расстояние между узлами решетки фермы?

3.Как классифицируют фермы по назначению и очертанию поясов?

4.Как называется расстояние между опорами фермы?

 

 

Список использованной литературы

1. Овчинников В.С Сварные конструкции- М.: Стройиздат, 2012г

2. Г.А.Николаев, В.А.Винокуров Сварные конструкции. Расчет и проектирование.- М.: Высшая школа,2009.

 

 

 

Приложение А

                                            

Коэффициенты надёжности по назначению.

 

Класс конструкции	Степень активности объекта	Пример объекта	Коэффициент надёжности
1	Основные здания и сооружения объектов, имеющих особо важное народнохозяйственное или социальное значение.	Главные корпуса ТЭС, АЭС главные узлы доменных печей, резервуары для нефти и нефтепродуктов объёмом более 10 000 м и т.п.	1
2	Здания и сооружения объектов, имеющих важное народнохозяйственное или социальное значение.	Объекты не вошедшие в 1 и 3 классы.	0,95
3	Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное народнохозяйственное или социальное значение	Склады для хранения сельхозпродуктов, угля, удобрения и др., теплицы, парники, временные здания и сооружения со сроком службы свыше 5 лет.	0,9

Примечание. Для временных зданий и сооружений со сроком службы до 5 лет допускается принимать

 

Приложение Б

 

 Коэффициенты условий работы для некоторых видов конструкций

( по СНиП 11-23-81*)

Элементы конструкций	Коэффициент условий работы
Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки	0,9
Балки, несущие статистическую нагрузку с прокатными и составными сварными сечениями, при расчёте на прочность	1,1
Колонны, несущие статистическую нагрузку, с прокатными и сварными сечениями, при расчёте на прочность
Сжатые элементы ферм ( кроме трубчатых )	0,95
Растянутые элементы в сварных стержневых конструкциях покрытий и перекрытий	0,95
Элементы ферм, несущих статическую нагрузку, при расчёте на прочность: а) сжатые элементы сварных ферм перекрытий б) растянутые элементы с проектными или сварными сечениями	0,946 1,05

 

 

№ профилей	Размеры				Площадь профиля	Вес 1 пог.метра	Справочные величины для осей
	b	d	R	r			Х-Х		ХО-ХО		УО–УО		Х1-Х1	ZO
							IX	iX	IXomax	iXomax	I У omin	i У omin	IX1
	мм	мм	мм	мм	см 2	кг	см 4	см	см 4	см	см 4	см	см 4	см
2	20	3	3,5	1,2	1,13	0,89	0,40	0,59	0,62	0,75	0,17	0,39	0,81	0,60
		4			1,46	1,15	0,50	0,58	0,78	0,73	0,22	0,38	1,09	0,64
2,5	25	3	3,5	1,2	1,43	1,12	0,81	0,75	1,29	0,95	0,34	0,49	1,57	0,73
		4			1,86	1,46	1,03	0,74	1,62	0,93	0,44	0,48	2,11	0,76
2,8	28	3	4	1,3	1,62	1,27	1,16	0,85	1,84	1,07	0,48	0,55	2,20	0,80
3, 2	32	3	4, 5	1 , 5	1,86	1,46	1,77	0,97	2,80	1,23	0,74	0,63	3,26	0,89
		4			2,43	1,91	2,26	0,96	3,58	1,21	0,94	0,62	4,39	0,94
3,6	36	3	4,5	1,5	2,10	1,65	2,56	1,10	4,06	1,39	1,06	0,71	4,64	0,99
		4			2,75	2,16	3,29	1,09	5,21	1,38	1,36	0,70	6,24	1,04
4	40	3	5	1,7	2,35	1,85	3,55	1,23	5,63	1,55	1,47	0,79	6,35	1,09
		4			3,08	2,42	4,58	1,22	7,26	1,53	1,90	0,78	8,56	1,13
4,5	45	3	5	1,7	2,65	2,08	5,13	1,39	8,13	1,75	2,12	0,89	9,04	1,21
		4			3,48	2,73	9,63	1,38	10,5	1,74	2,74	0,89	12,1	1,26
		5			4,29	3,37	8,03	1,37	12,7	1,72	3,33	0,88	15,3	1,30
5	50	3	5,5	1,8	2,96	2,32	7,11	1,55	11,3	1,95	2,95	1,00	12,4	1,33
		4			3,89	3,06	9,21	1,54	14,6	1,94	3,80	0,99	16,6	1,38
		5			4,80	3,77	11,2	1,53	17,8	1,92	4,63	0,98	20,9	1,42
5,6	56	3,5	6	2	3,86	3,03	11,6	1,73	18,4	2,18	4,80	1,12	20,3	1,50
		4			4,38	3,44	13,1	1,73	20,8	2,18	5,41	1,11	23,3	1,52
		5			5,41	4,25	16,0	1,72	25,4	2,16	6,59	1,10	29,2	1,57
6,3	63	4	7	2,3	4,96	3,90	18,9	1,95	29,9	2,45	7,81	1,25	33,1	1,69
		5			6,13	4,81	23,1	1,94	36,6	2,44	9,52	1,25	41,5	1,74
		6			7,28	5,72	27,1	1,93	42,9	2,43	11,2	1,24	50,0	1,78

 

№ профилей	Размеры				Площадь профиля	Вес 1 пог.метра	Справочные величины для осей
	b	d	R	r			Х-Х		ХО-ХО		УО–УО		Х1-Х1	ZO
							IX	iX	IXomax	iXomax	IУ omin	iУ omin	IX1
	мм	мм	мм	мм	см 2	кг	см 4	см	см 4	см	см 4	см	см 4	см
7	70	4,5	8	2,7	6,20	4,87	29,0	2,16	46,0	2,72	12,0	1,39	51,0	1,88
		5			6,86	5,38	31,9	2,16	50,7	2,72	13,2	1,39	56,7	1,90
		6			8,15	6,39	37,6	2,15	59,6	2,71	15,5	1,38	68,4	1,94
		7			9,42	7,39	43,0	2,14	68,2	2,69	17,8	1,37	80,1	1,99
		8			10,7	8,37	48,2	2,13	76,4	2,68	20,0	1,37	91,9	2,02
7,5	75	5	9	3	7,39	5,80	39,5	2,31	62,6	2,91	16,4	1,49	69,6	2,02
		6			8,78	6,89	46,6	2,30	73,9	2,90	19,3	1,48	83,9	2,06
		7			10,1	7,96	53,3	2,29	84,6	2,89	22,1	1,48	98,3	2,10
		8			11,5	9,02	59,8	2,28	94,9	2,87	24,8	1,47	113	2,15
		9			12,8	10,1	66,1	2,27	105	2,86	27,5	1,46	127	2,18
8	80	5,5	9	3,3	8,63	6,78	52,7	2,47	83,6	3,11	21,8	1,59	93,2	2,17
		6			9,38	7,36	57	2,47	90,4	3,11	23,5	1,58	102	2,19
		7			10,8	8,51	65,3	2,45	104	3,09	27,0	1,58	119	2,23
		8			12,3	9,65	73,4	2,44	116	3,08	30,3	1,57	137	2,27
9	90	6	10	3,3	10,6	8,33	82,1	2,78	130	3,50	34,0	1,79	145	2,43
		7			12,3	9,64	94,3	2,77	150	3,49	38,9	1,78	169	2,47
		8			13,9	10,9	106	2,76	168	3,48	43,8	1,77	194	2,51
		9			13,6	12,2	118	2,75	186	3,46	48,6	1,77	219	2,55
10	100	6,5	12	4	12,8	10,1	122	3,09	193	3,88	50,7	1,99	214	2,68
		7			13,8	10,8	131	3,08	207	3,88	54,2	1,98	231	2,71
		8			15,6	12,2	147	3,07	233	3,87	60,9	1,98	265	2,75
		10			19,2	15,1	179	3,05	284	3,84	74,1	1,96	333	2,83
		12			22,8	17,9	209	3,03	331	3,81	86,9	1,95	402	2,91
		14			26,3	20,6	237	3,00	375	3,78	99,3	1,94	472	2,99
		16			29,7	23,3	264	2,98	416	3,74	112	1,94	542	3,06
11	110	7	12	4	15,2	11,9	176	2,40	279	4,29	72,7	2,19	303	2,96
		8			17,2	13,5	198	3,39	315	4,28	81,8	2,18	353	3,00
12,5	125	8	14	4,6	19,7	15,5	294	3,87	467	4,87	122	2,49	516	3,36
		9			22,0	17,3	327	3,86	520	4,86	135	2,48	582	3,40
		10			24,3	19,1	360	3,85	571	4,84	149	2,47	649	3,45
		12			28,9	22,7	422	3,82	670	4,82	174	2,46	782	3,53
		14			33,4	26,2	482	3,80	764	4,78	200	2,45	916	3,61
		16			37,8	29,6	539	3,78	853	4,75	224	2,44	1051	3,68
14	140	9	14	4,6	24,7	19,4	466	4,34	739	5,47	192	2,79	818	3,78
		10			27,3	21,5	512	4,33	814	5,46	211	2,78	911	3,82
		12			32,5	25,5	602	4,31	957	5,43	248	2,76	1097	3,90
16	160	10	16	5,3	31,4	24,7	774	4,96	1229	6,25	319	3,19	1356	4,30
		11			34,4	27,0	844	4,95	1341	6,24	348	3,18	1494	4,35
		12			37,4	29,4	913	4,94	1450	6,23	376	3,17	1633	4,39
		14			43,3	34,0	1046	4,92	1662	6,20	431	3,16	1911	4,47

Приложение Г

Коэффиценты  прдольного изгиба центрального-сжатых  элементов

Гибкость

Элементов

Λ