Конструирование и расчет каркаса одноэтажного промышленного здания, страница 2

    Проверка сечения:

l_x=l_ef,x/i_x,

l_x=6/0,08=75;

l_y=l_ef,y/i_y,

l_y=3/0,08=37,5.

    Для l_max=l_y=75; j=0,72;

N/j×А×g_c=1531,73/0,00942∙1,05∙0,72=215084кН/м²=215,08МПа.<R_y =240МПа..

Недонапряжение верхнего пояса фермы 11,2%.

 При этом l_x и l_y не должны превышать предельной гибкости по нормам, для сжатого пояса [l]=180-60а.

Где а=N/j×R_y×g_c А_тр, но не менее 0,5.

а=1531,73/0,00942∙1,05∙0,72∙240∙10³=0,896

[l]=180-60∙0,896=126,24.

[l]>l_max – условие соблюдено. Сечение принято.

Поскольку сечение нижнего пояса не меняться принимаем сечение наеденное для N_max в этом поясе.

    Нижний пояс:

 N_max= 1436кН; l_ef,x=12м; l_ef,y=6м. Коэффициент условия работы g_с=1,05.

А_тр=N/R_y×g_c,

А_тр=1436,0/1,05∙240×10³=0,00569м².

    По требуемой принимаем  квадратную трубу сваренную из 2х уголков 180*180*11  с характеристиками А=60,94см², i_x=7,2см, i_y=7,2см.

  Проверка сечения:

N/А×g_c=1436,0/0,006094∙1,05=224420кН/м²=224,42МПа. <R_y =240МПа.

Недонапряжение нижнего пояса фермы 6,49%.

    При этом l_x и l_y не должны превышать предельной гибкости по нормам, для растянутого пояса [l]=400.

l_x=l_ef,x/i_x,

l_x=12/0,072=166,6;

l_y=l_ef,y/i_y,

l_y=3/0.072=41,67

l_max=166.6

l_max<[l]

Условие выполнено. Сечение принято.

Поскольку сечение нижнего пояса не меняться принимаем  сечение наеденное для N_max в этом поясе.

    Сжатый (опорный) раскос: N_max=- 837,667кН; 2250-180-200=1870мм l_ef,x=3,53м; l_ef,y=3,53м. Задаемся гибкостью l=60, при этом j=0,805. Коэффициент условия работы g_с=1,05.

А_тр=N/j×R_y×g_c,

А_тр=837,667/1,05∙0,805×240×10³=0,0041м².

i_тр,x=l_ef,x/l,

i_тр,x=3,53/60=0,058м;

i_тр,y=l_ef,y/l,

i_тр,y=3,72/60=0,058м.

   По требуемой площади и радиусам энерции принимаем  квадратную трубу сваренную из 2х уголков 125*125*10 с характеристиками А=48,44см², i_x=5см, i_y=5см.

l_y=l_ef,y/i_y,=l_x=l_ef,x/i_x,

l_max=3,53/0,05=70,6;

                 Проверка сечения:

    Для l_max=l_x=70,6; j=0,754;

N/j×А×g_c=837,667/1,05∙0,004844×0,754=2184271кН/м²=218,5МПа. <R_y =240МПа

Недонапряжение опорного раскоса 8,95%.

Рекомендуемая ширина раскоса не менее чем В_p<0,6∙В где В – ширина пояса фермы на который опирается раскос (исключает продавливание стенки пояса)

В_p=125<0,6∙180=120

[l]=180-60а.

 а=837,667/1,05∙0,004844×0,754∙240∙10³=0,91

[l]=180-60∙0,91=125,4

l_max=l_x=70,6

l_max<[l]

Сечение принято.

    Растянутый раскос: N_max= 598,33кН; l_ef,x=3,53×0,8=2,824м; l_ef,y=3,53∙0,9=3,117м. Коэффициент условия работы g_с=1,05.

А_тр=N/R_y×g_c,

А_тр=598,33/1,05∙240×10³×1=0,0024м².

По требуемой принимаем  квадратную трубу сваренную из 2х уголков 90*90*7  с характеристиками А=24,56см², i_x=3,6см, i_y=3,6см.

          Проверка сечения:

N/А×g_c=598,33/1,05∙0,002456=232007кН/м²=232МПа. <R_y =240МПа

Недонапряжение раскоса 3,3%.

    При этом l_x и l_y не должны превышать предельной гибкости по нормам, для растянутого пояса [l]=350.

l_x=l_ef,x/i_x,

l_x=2,98/0,036=82,37;

l_y=l_ef,y/i_y,

l_y=3,35/0,036=93,06.

l_max<[l]

    Сжатый раскос: N_max= -359,00кН; l_ef,x=3,53×0,8=2,824м; l_ef,y=3,53∙0,9=3,177м. Задаемся гибкостью l=100, при этом j=0,542. Для всех сжатых элементов решетки,  коэффициент условия работы g_с=1,05.

А_тр=N/j×R_y×g_c,

А_тр=359,00/1,05∙0,542×240×10³=0,0026м².

i_тр,x=l_ef,x/l,

i_тр,x=2,824/100=0,02824м;

i_тр,y=l_ef,y/l,

i_тр,y=3,177/100=0,03177м.

   По требуемой площади и радиусам энерции принимаем  квадратную трубу сваренную из 2х уголков 90*90*7с характеристиками 90*90*7 А=24,56см², i_x=3,6см, i_y=3,6см.

     Проверка сечения:

l_x=l_ef,x/i_x,

l_x=2,824/0,036=78,44;

l_y=l_ef,y/i_y,

l_y=3,177/0,036=88,25.

    Для l_max=l_y=88,25; j=0,625;

N/j×А×g_c=359/1,05∙0,002456×0,625=222739кН/м²=222,7МПа. <R_y =240МПа

Неднапряжение раскоса 7,2%.

[l]=180-60а.

 а=359/1,05∙0,002456×0,625∙240∙10³=0,928

[l]=180-60∙0,928=124,32

l_max=l_y=88,25

l_max<[l]

Сечение принято.

    Растянутый раскос: N_max= 119,667кН; l_ef,x=3,53×0,8=2,824м; l_ef,y=3,53*0,9=3,3177м. Коэффициент условия работы g_с=1,05.

А_тр=N/R_y×g_c,

А_тр=119,667/1,05∙240×10³=0,00047м².

   По требуемой принимаем  квадратную трубу сваренную из 2х уголков с характеристиками  А=6,16см², i_x=1,6см, i_y=1,6см.

   Проверка сечения:

N/А×g_c=119,667/1,05∙0,000616=18501396кН/м²=185МПа.

    При этом l_x и l_y не должны превышать предельной гибкости по нормам, для растянутого пояса [l]=350.

l_x=l_ef,x/i_x,

l_x=2,824/0,016=176,5;

l_y=l_ef,y/i_y,

l_y=3,3177/0,016=207,3.

Сечение принято.

    Сжатые стойки: N_max= -143,6кН; l_ef,x=1,87×0,8=1,496м; l_ef,y=1,87*0,9=1,683м. Задаемся гибкостью l=120, при этом j=0,419; g_с=1,05.

А_тр=N/j×R_y×g_c,

А_тр=143,6/1,05∙0,419×240×10³×=0,001428м².

i_тр,x=l_ef,x/l,

i_тр,x=1,496/120=0,0124м;

i_тр,y=l_ef,y/l,

i_тр,y=1,683/120=0,014м.

   По требуемой площади и радиусам энерции принимаем  квадратную трубу сваренную из 2х уголков с характеристиками 56*56*4 А=0,000876 см², i_x=2,24см, i_y=2,24см.

 Проверка сечения:

l_x=l_ef,x/i_x,

l_x=1,496/0,0224=66,785.

l_y=l_ef,y/i_y,

l_y=1,683/0,0224=75,134.

     Для l_max=l_x=75,134; j=0,719;

N/j×А×g_c=143,6/1,05∙0,000876×0,719=218045,9кН/м²=218МПа.

Недонапряжение 9,1%.

[l]=180-60а.

 а=143,6/1,05∙0,000876×0,719∙240∙10³=0,908.

[l]=180-60∙0,908=125,52.

l_max=l_y=75,134.

l_max<[l].

Сечение принято.

Из условия сохранения местной устойчивости стенки поясов фермы (избежание продавливания) принимаем min размер стержней фермы 2L 100*100*7.

    Результаты расчетов сводим в таблицу 3. В целях унификации принимаем не более 4х типов сечений стержней решётки.

Таблица 3.

Подбор сечений стержней ферм