Подбор сечений стержней фермы

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 13Следующая ⇒

По найденным расчетным усилиям следует подобрать сечения стержней фермы таким образом, чтобы напряжения в них не превышали расчетных сопротивлений материала, гибкость не превышала предельных значений для соответствующих элементов, а степень запаса была не более 10…15%. При подборе следует стремиться к повышению устойчивости растянутого нижнего пояса из плоскости фермы, необходимой в процессе монтажа, а также к равноустойчивости сжатых стержней в плоскости и из плоскости фермы.

Рис. 24 Виды сечений стержней легких ферм

С учетом этих замечаний рекомендуются следующие типы сечений элементов фермы из спаренных уголков (рис 24):

Толщина фасонки (расстояние между спаренными уголками) определяется по величине расчетного усилия в опорном раскосе N_р в соответствии с рекомендациями табл.19.

Таблица 19

Рекомендуемые толщины фасонок

Усилие N_p, кН	До 150	160-250	260-400	410-600	610-1000	1010-1400
Толщина фасонок, мм

Сечения растянутых стержней определяются из условия прочности:

А_тр – требуемая площадь сечения,

R_y – расчетное сопротивление стали по пределу текучести (см. Приложение 1)

γ _{с =1,}за исключением случаев оговоренных в табл. 6* [1].

По найденному значению А_тр принимают сечение по сортаменту или Приложению 5, у которого общая площадь сечения А больше требуемой, но без лишнего запаса.

Сечения сжатых стержней определяется из условий устойчивости, предварительно задавшись гибкостью λ _зад = 70…100 и соответствующим ей коэффициентам продольного изгиба φ _зад = 0, 8…0, 6 (Приложение 4). При этих предположениях находятся требуемые значения:

По приложению 5 подбирается сечение, у которого А≈ А_тр и i_x_,_y≈ i^тр_x_,_y, где i_x_,_y – радиусы инерции сечения относительно осей x или y. Определяется гибкость принятого сечения стержня в плоскости и из плоскости фермы

; и

По наибольшей из них находится φ (Приложение 4) и проверяется устойчивость:

Если запас велик, уменьшают сечение; если устойчивость не обеспечена, сечение увеличивают и снова производят проверку.

Сечение слабо сжатых стержней (N ≤ 50 кН) подбирается по гибкости. Для этого по табл.20 устанавливают предельную гибкость стержня [λ ] и определяют требуемый радиус инерции:

;

По Приложению 5 принимается сечение, у которого i_x ≥ i^тр_x; i_y ≥ i^тр_y

Таблица 20

Предельные гибкости [λ ] стержней фермы

1. Сжатые пояса и опорные раскосы	180 – 60α
2. Остальные сжатые стержни	210 – 60α
3. Растянутые стержни
4. Верхние пояса ферм, не раскрепленные в процессе монтажа. α = N/φ АR_yγ _c ≤ 0.5	220 - 60α

В пояснительной записке не следует приводить вычисления. Достаточно представить результаты подбора сечений в табличной форме по примеру табл.3 и принять их не более 6…8 типов для всей фермы. Расчетная схема для этого примера приведена на рис.25 ввиду симметрии фермы достаточно в табл.3 представить подбор сечений для половины фермы, т.к. вторая половина будет такая же

В качестве примера рассмотрим процесс подбора стержней 2-3 и 11-12 (табл.3). Материал С 245. По Приложению 1 R_y = 24 кН/см². Для растянутого стержня 2-3 находим А_тр = 799 кН/24∙ 1 = 33, 29 см². По Приложению 5 принимаем сечение ─ ┘ └ ─ 140Ч90Ч8, у которого А = 36 см².

Проверка: σ = 799/36 = 22, 19 кН/см² < R_y = 24 см².

Для сжатого стержня 11-12 верхнего пояса задаемся λ _зад = 80 или φ _зад = 0, 686.

;

По приложению 5 подбираем сечение 140Ч9, у которого А = 49, 44 см², i_x = 4.34 см; i_y = 6, 16 см; λ _x = 300/4, 34 = 69; λ _y = 300/6, 16 = 48, 5. Для наибольшей из них λ = 69 по Приложению 4 φ = 0, 76.

Проверка:

Для определения предельной гибкости (табл.2)

[λ ] = 180 – 60 ∙ 0.927 = 124

В принятом сечении λ = 69 < [λ ] = 124

После подбора сечений всех стержней фермы (табл.3) необходимо проверить монтажную гибкость верхнего пояса при минимальном количестве распорок в системе горизонтальных связей: в средине и на опорах фермы (в узлах 7, 12 и 17). Для рассматриваемого примера (рис.1 и табл.3)

l^монт_у = 15 м. i_y = 5, 59 см в сечении 9-10 125-10

λ ^монт_у = 1500/5, 59 = 268 > [λ ] = 220

Необходимо изменить расстановку распорок. Установим их в узлы 7, 11, 13 и 17. Тогда l^монт_у = 12 м (расстояние между узлами 7-11)

l^монт_у = 1200/5, 59 = 215 > [λ ] = 220

Таблица 21

Таблица подбора сечений стержней фермы

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 91011 12 13 Следующая ⇒