Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Схема приложения распоров и опорных моментов ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
Опорные моменты заменяем сосредоточенными силами Р1= 93.24/3.15=29.6 т Р2= 108.6/3.15=34.48 т
Определение усилий в стержнях фермы.
1. Постоянная нагрузка усилия Сечение 1-1
Сумма моментов относительно узла 2 ∑ M2; R*3-(N10-11)*3.15=0 N10-11 = 27.48·3/3.15=26.17т Сумма проекций сил на вертикальную ось ∑ Y F1+N10-2* cos44 =0 N10-2 = –27.48/0.719=-38.22т Сечение 2-2
Сумма моментов относительно узла 3
∑ M3; (N2-3)*3.15+R*6 - F1*3=0 N2-3 = (6.106·3–27.48·3·2)/3.15=-46.53т Сумма проекций сил на вертикальную ось
∑ Y R - F1 - N2-11* cos45 =0 N2-11 = (27.48–6.106)/0.707=30.23т
Вырежем узел 3
N3-11 = 6.106т
Сечение 3-3 Сумма моментов относительно узла 4
∑ M4 (R)*9 - F1*6 - F1*3- (N11-12)*3.15=0 N11-12 = (3·3·27.48–3·3·6.106)/3.15=61.07т Сумма моментов относительно узла 11
∑ M11 (R)*6 - (F1)*3 + (N3-4)*3.15=0 N3-4 = (6.106·3–2·3·27.48)/3.15=-46.53т Сумма проекций сил на вертикальную ось ∑ Y (R) + N11-4*соs45-2 F1=0 N11-4 = (2·6.106–27.48)/0.707=-21.6т Сечение 4-4
Сумма моментов относительно узла 12
∑ М12 (N4-5)*3.15 - R*12 - F1*9 - F1*6 - F1*3=0 N4-5 = (6·3·6.106–4·3·27.48)/3.15=-69.79т Сумма проекций сил на вертикальную ось ∑ Y (R) - 3*F1 - (N4-12) *соs45 =0
N4-12 = (27.48–3·6.106)/0.707=12.96т
2. Нагрузка от снега усилия
Сечение 1-1 ∑ M2 R*3-(N10-11)*3.15=0 N10-11 = 51.84·3/3.15=49.37т ∑ Y F1+N10-2* cos44 =0 N10-2 = –51.84/0.719=-72.1т
Сечение 2-2 ∑ M11; (N2-3)*3.15+R*6 - F1*3=0 N2-3 = (11.52·3–51.84·3·2)/3.15=-87.77т ∑ Y R - F1 - N2-11* cos45 =0 N2-11 = (51.84–11.52)/0.707=57.03т
Вырежем Узел 3 N3-11 = 11.52т
Сечение 3-3
∑ M4 (R)*9 - F1*6 - F1*3- (N11-12)*3.15=0 N11-12 = (3·3·51.84–3·3·11.52)/3.15=115.2т (R)*6 - (F1)*3 + (N3-4)*3.15=0 N3-4 = (11.52·3–2·3·51.84)/3.15=-87.77т ∑ Y (R) + N11-4*соs45-2 F1=0 N11-4 = (2·11.52–51.84)/0.707=-40.74т
Сечение 4-4 ∑ М12 (N4-5)*3.15 - R*12 - F1*9 - F1*6 - F1*3=0 N4-5 = (6·3·11.52–4·3·51.84)/3.15=-131.66т ∑ Y (R) - 3*F1 - (N4-12) *соs45 =0 N4-12 = (51.84–3·11.52)/0.707=24.44т
Усилие от опорных моментов.
Расчет выполнен в ПК Scad
2. Усилия N (т) от рамного распора.
Подбор и проверка сечений стержней ферм. (Вид металла - Фасонный прокат; Сталь и толщина металла - С345;. до 20мм ): - Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 3200кгс/см2; - Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 4700 кгс/см2; Элементы верхнего пояса Элемент В5. N= 201.5 т (элемент сжат) - Расчетная длина элемента lefx= 300 см; Подбор сечения принимаем λ =60; φ = 0.768 201.45·1000/(0.768·3200·0.95)=86.28см2 Принимаем сечение из тавр 25ШТ2;
Результаты проверки принятого сечения 1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию Учет ослаблений сечения Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют. Площадь нетто: An= A = 87.81см2. Элемент - сжатый. N/An= 201.45·1000/87.81=2294.16кг/см2< 3200·0.95=3040кг/см2 условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ). 2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию Jx= 4300см4 Iy=3950см4 ix = 7см iy = 6.71см Гибкость стержня относительно оси x: lx= lefx/ix= 300/7=42.86 Гибкость стержня относительно оси y: ly= lefy/iy= 300/6.71=44.71 Гибкость: l = max(lx; ly)= 44.71 Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry f = 0.85 3) Проверка устойчивости: N/(f A)= 201.45·1000/(0.85·87.81)=2699.01кг/см2< 3200·0.95=3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3 ). Коэффициент: a = N/(f A Rygc)= 201.45·1000/(0.85·87.81·3200·0.95)=0.89 4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов По таблице 19 СНиП II-23-81: Тип элемента - 1. а) Пояса, опорные раскосы и стойки, передающие опорные реакции плоских ферм, структурных конструкций и пространственных конструкций из труб и парных уголков высотой до 50 м. l=60, 582 r 180-60 a = 44.71 < 180–60·0.888=126.72 - условие выполнено. Элементы нижнего пояса Элемент Н3 N= 209.8 т (растянут) Подбор сечения 209.84·1000/(3200·0.95)=69.03см2 (Принимаем сечения из; тавр 20ШТ2 Площадь A = 70.37 см2; Геометрические размеры элемента: - Расчетная длина элемента lefx= 600см; - Расчетная длина элемента lefy= 600 см; Результаты расчета: 1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию Учет ослаблений сечения Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют. Площадь нетто: An= A = 70.37 см2. Т.о. расчет по п. 5.2 по формуле (6) не производится. N/An= 209.84·1000/70.37=2981.95кг/см2< 3040кг/см2 - условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ). 2) Проверка гибкости растянутых элементов Нагрузки - статические. Вид элемента конструкции по табл. 20 - 1. или 2. Пояса и опорные раскосы плоских ферм и структурных конструкций. Предельная гибкость растянутых элементов принимается по табл. 20 lp= 400. Ix=1860см4 Iy=3610см4 ix = 5.15см iy = 7.16см Гибкость стержня относительно оси x: lx= lefx/ix= 600/5.15=116.5 Гибкость стержня относительно оси y: ly = lefy/iy=600/7.16=83.8 l= 116.5 < 400 - условие выполнено. Опорный раскос Раскос Р1 N= 111 тс Подбор сечения принимаем λ =60; φ = 0.768 110.96·1000/(0.768·3200·0.95)=47.53см2 Принимаем двухветвевое сечение из 2-х L160x12 по ГОСТ 8509-86;;
Геометрические размеры элемента: - Расчетная длина элемента lefx= 435 см; - Расчетная длина элемента lefy= 435 см; Результаты проверки 1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию Учет ослаблений сечения Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют. Площадь нетто: An= A = 74.78 см2. Элемент - сжатый. N/An= 110.96·1000/74.78=1483.82кг/см2< 3040кг/см2 условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ). 2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию Ix=912.89·2=1825.78см4 Iy=2·(912.89+((4.39+1/2)^2)·37.39)=3613.93см4 ix = (1825.78/74.78)^0.5=4.94см iy = (3613.926838/74.78)^0.5=6.95см Гибкость стержня относительно оси x: lx= lefx/ix= 435/4.941=88.04 Гибкость стержня относительно оси y: ly= lefy/iy= 435/6.952=62.57 Гибкость: l = max(lx; ly)= 88.04 Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry f = 0.543 3) Проверка устойчивости: N/(f A)= 110.96·1000/(0.543·74.78)=2732.63кг/см2< 3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3 ). Коэффициент: a = N/(f A Rygc)= 110.96·1000/(0.543·74.78·3200·0.95)=0.9 4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов По таблице 19 СНиП II-23-81: Тип элемента - 1. а) Пояса, опорные раскосы и стойки, передающие опорные реакции плоских ферм, структурных конструкций и пространственных конструкций из труб и парных уголков высотой до 50 м. l= 88.04 < 180–60·0.899=126.06 - условие выполнено.
Раскосы
Раскос Р2 N= 87.9 т (растянут) Подбор сечения 87.9·1000/(3200·0.95)=28.91см2 (Принимаем сечения из двутавра; L125x12 Площадь A = 28.89·2=57.78см2см2; Геометрические размеры элемента: - Расчетная длина элемента lefx= 435см; - Расчетная длина элемента lefy= 435 см; Результаты расчета:
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию Учет ослаблений сечения Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют. Т.о. расчет по п. 5.2 по формуле (6) не производится. N/An= 87.9·1000/57.78=1521.29кг/см2< 3040кг/см2 - условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ). 2) Проверка гибкости растянутых элементов Нагрузки - статические. Вид элемента конструкции по табл. 20 - 1. или 2. Пояса и опорные раскосы плоских ферм и структурных конструкций. Предельная гибкость растянутых элементов принимается по табл. 20 lp= 400. Ix= 422.32·2=844.64см4 Iy= 2·(422.32+((3.53+1/2)^2)·28.89)=1783.04см4 ix = (844.64/57.78)^0.5=3.82см iy = (1783.039202/57.78)^0.5=5.56см Гибкость стержня относительно оси x: lx= lefx/ix= 435/3.823=113.78 Гибкость стержня относительно оси y: ly = lefy/iy= 435/5.56=78.24 l= 113.78 < 400 - условие выполнено. Раскос Р 3 N= 62.98 т (сжат) Атр=62.98·1000/(0.768·3200·0.95)=26.98см2 Принимаем L125x12 по ГОСТ 8509-86;; Геометрические размеры элемента: - Расчетная длина элемента lefx= 435см; - Расчетная длина элемента lefy= 435 см;
Ix=422.32·2=844.64см4 Iy=2·(422.32+((3.53+1/2)^2)·28.89)=1783.04см4 ix = (844.64/57.78)^0.5=3.82см iy = (1783.039202/57.78)^0.5=5.56см
Результаты расчета:
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию Учет ослаблений сечения Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют. Площадь нетто: An= A =46, 48 см2. Элемент - сжатый. N/An= 62.98·1000/57.78=1090кг/см2< 3040кг/см2 условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ). 2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию Гибкость стержня относительно оси x: lx= lefx/ix= 435/3.823=113.78 Гибкость стержня относительно оси y: ly= lefy/iy= 435/5.555=78.31 Гибкость: l = max(lx; ly)= 113.8 Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry f = 0.364 3) Проверка устойчивости: N/(f A)= 62.98·1000/(0.364·57.78)=2994.5кг/см2< 3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3 ). Коэффициент: a = N/(f A Rygc)= 62.98·1000/(0.364·57.78·3200·0.95)=0.99 4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов По таблице 19 СНиП II-23-81: Тип элемента - 2. а) Элементы, кроме указанных в поз. 1 и 7 плоских ферм, сварных пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков, пространственных и структурных конструкций из труб и парных уголков. l= 113.78 < 210–60·0.985=150.9 - условие выполнено.
Стойки
Стойка С2 N= 17.63 т (сжат) Атр=17.63·1000/(0.768·3200·0.95)=7.55см2 Принимаем L80x7 по ГОСТ 8509-86;;
Геометрические размеры элемента: - Расчетная длина элемента lefx= 315см; - Расчетная длина элемента lefy= 315 см; 1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию Учет ослаблений сечения Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют. Площадь нетто: An= A = 21.7 см2. Элемент - сжатый. N/An= 17.63·1000/21.7=812.44кг/см2< 3040кг/см2 - условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ). 2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию Ix=65.31·2=130.62см4 Iy=2·(65.31+((2.23+1/2)^2)·10.85)=292.35см4 ix = (130.62/21.7)^0.5=2.45см iy = (292.34793/21.7)^0.5=3.67см
Гибкость стержня относительно оси x: lx= lefx/ix= 315/2.453=128.41 Гибкость стержня относительно оси y: ly= lefy/iy= 315/3.67=85.83 Гибкость: l = max(lx; ly)=128.4 Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry f = 0.288 3) Проверка устойчивости: N/(f A)= 17.63·1000/(0.288·21.7)=2820.98кг/см2< 3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3 ). Коэффициент: a = N/(f A Rygc)= 17.63·1000/(0.288·21.7·3200·0.95)=0.93 4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов По таблице 19 СНиП II-23-81: Тип элемента - 2. а) Элементы, кроме указанных в поз. 1 и 7 плоских ферм, сварных пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков, пространственных и структурных конструкций из труб и парных уголков. l= 128.41 < 210–60·0.928=154.32 - условие выполнено.
Расчет сварных швов. Для сварки узлов фермы применена полуавтоматическая сварка проволокой Св-08ГА d=1, 4-2мм, kf, min=5мм, kf, mах=7, 2мм. , , , 2200·0.9=1980 < 2115·1.05=2220.75 проверка прочности соединения выполняется по металлу границы сплавления. Rwf = 2200 кг/см2 табл.1* [56] Rwz =0.45*Run/gm = 4700*0.45=2115 кг/см2; табл.1* [2] Run = 4700 кг/см2- для стали С345, табл; 51* [2]
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 748; Нарушение авторского права страницы