Ферма из уголков. Подбор сечений сжатых и растянутых стержней

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Ферма из уголков.

Подбор сечений сжатых и растянутых стержней.

Подбор сечения верхнего пояса на сжатие:

Для подбора сечений из уголков необходимо задаться размером фасонки. Рекомендуемая толщина фасонки t1=20 мм в соответствие с максимальной нагрузкой 1820,5кН (табл. 9.2 [2]).

Рекомендуемые толщины фасонок (соответствует табл. 9.2 [2]).

Максимальное усилие в стержне решетки, кН

До 150

160-250

260-400

410-600

610-1000

1010-1400

1410-1800

Более

1800

Толщина фасонок, мм

6

8

10

12

14

16

18

20

Для сжатых элементов фермы (пояса, опорные раскосы, стойки) необходимо определить α

α = (по табл. 19*[3]), где

       N – нагрузка, кН;

       А – площадь сечения, ;

       по (таб. 51*[3]), кН/;

        =1 коэффициент условий работы по (табл. 6[3]).

      φ - коэффициент продольного изгиба, определяется в зависимости от гибкости λ (табл. 72 [3]), (λ в пределах 50-100);

α  принимаем не менее 0,5.

Максимальная гибкость сжатых элементов не должна превышать значения lmax=120, в противном случае необходимо находить предельное значение гибкости:

Для сжатых элементов поясов и опорных раскосов l пр = 180-60·α (по табл. 19*[3]).

Для стоек и раскосов (исключая опорные) lпр = 210-60·α (по табл. 19*[3]).

Предельная гибкость для растянутых элементов находится по (по табл. 20*[3]).

Для конструирования фермы должно быть принято 6-8 типов сечений стержней. Для этого близкие сечения объединяются по большему профилю, [3].

n  Сжатый пояс 2-4; 4-6 и 6-8:

N = 1198 кН; lx = 300,1 см; ly = 300,1 см.

Принимаем λ=80; (λ в пределах 50-100) φ=0,686 по  (табл. 72 [3]) - сталь С-245

-требуемая площадь сечения,

Принимаем 160х12; A =74,78 (А=37,39*2=74,78) см2; iX =4,94 см; iy = 12,87 см ==4,39см (ГОСТ 8509-86); t1 по (таб. 9.2, с 232[2])

Радиус инерции составного сечения iy определяется по соответствующему размеру фасонки t1 (рекомендуемая толщина фасонки t1 составляет 16 мм).

Если соответствующей толщины фасонки нет в ГОСТ 8509-86, то iy  определяется расчетом по следующей схеме:

, где

а- расстояние от оси вращения уголка до общей;

,

где - момент инерции относительно общей для обоих уголков оси, ;

     - момент инерции относительно свободной оси  (==912,89 для равнополочных уголков (ГОСТ 8509-86)), .

  А - площадь сечения,

, где

 - радиус инерции составного сечения

 60,85 < lmax=120.

Из двух значений lx  и lу выбираем наибольшее и сравниваем его с lmax=120. Проверяем условие l<lmax=120. Если условие не выполняется, то необходимо найти предельное значение гибкости l пр (по таб. 19*[3]).

По наибольшему значению гибкости находим , табл. 72[3].

=0,799

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Если недонапряжение превышает 5%, то необходимо проверять меньший сортамент.

Принимаем 160х10; A =62,86 см2; iX =4,96 см; iy = 12,79 см

 60,504 < lmax=120,

=0,801

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

  => Принимаем этот вариант.

n  Сжатый пояс 8-10; 10-12:

N = 1820,5 кН;  lx = 300,1 см; ly = 300,1 см.

Принимаем λ=80; (λ в пределах 50-100) φ=0,686 по  (табл. 72 [3]) - сталь С-245

-требуемая площадь сечения,

Принимаем 200х13; A =101,7 (А=50,85*2=101,7) см2; iX =6,21 см; iy = 16,03 см ==5,42см; t1=20см

 48,33 < lmax=120.

=0,859

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Если недонапряжение превышает 5%, то необходимо проверять меньший сортамент.

Принимаем 200х12; A =94,2 см2; iX =6,22 см; iy = 15,99 см; ==5,37см; t1=20см

 48,25 < lmax=120,

=0,859

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Проверка предыдущего сортамента (180х12; A=84,38см2), дает перенапряжение, следовательно оставляем второй вариант как наиболее оптимальный.

Подбор сечения нижнего пояса на растяжение:

n  Растянутый пояс 1-3; 3-5:

N = 652,6 кН;  lx =575 см;   ly =600 cм

Принимаем 100х7; A=27,5см2; iX =3,08 см; iy = 9,95см; ==2,71см; t1=14см

 186,69 < l пр=400.

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

n  Растянутый пояс 5-7, 7-9; 9-11:

N = 1551,6 кН;  lx =600 см;   ly =900 cм

Принимаем 160х11; A=68,84см2; iX =4,95 см; iy = 13,82см; ==4,35см; t1=18см

 121,21 < l пр=400.

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Проверка предыдущего сортамента (160х10; A=62,86см2), дает перенапряжение, следовательно оставляем второй вариант как наиболее оптимальный.

Подбор сечений раскосов

n  сжатый раскос опорный 1-4:

N = 995,5 кН

Принимаем  λ=80;   φ=0,686;   lx = 422,3 см;  ly=422,3 см; (lx = ly, т.к. 1-4 опорный раскос)

Принимаем  160x11;  Aтр =68,84 см2; ix = 4,95 см; iy = 11,9 см; ==4,35см; t1=14см

l=l=; 85,31 < lmax=120;

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Проверка предыдущего сортамента (160x10;  Aтр =62,86 см2) дает перенапряжение, следовательно оставляем первый вариант как наиболее оптимальный.

n  Растянутый и сжатый раскос 4-5, 5-8:

На сжатие

N = 545,8 кН

Принимаем  λ=80; φ=0,686; lx = 351,52 см; ly=439,4 см; (для не опорных стоек и раскосов принимаем lx = 0,8*ly)

Принимаем  125x8;  Aтр =39,38 см2; ix = 3,87 см; iy = 10,71 см; ==3,36см; t1=12см

l= l= 90,83 < lmax=150;

=0,606

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Так как недонапряжение не превышает 5% принимаем этот вариант.

На растяжение

N = 785,3 кН;  lx =344,56 см; ly =430,7 cм (для не опорных стоек и раскосов принимаем lx = 0,8*ly)

Принимаем  125x8;  Aтр =39,38 см2; ix = 3,87 см; iy = 10,71 см; ==3,36см; t1=14см

89,03 < lпр=400.

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Проверка предыдущего сортамента дает перенапряжение на сжатие, следовательно оставляем первый вариант как наиболее оптимальный.

Подбор сечений раскосов и стоек на сжатие и растяжение:

n  Растянутый и сжатый раскос 8-9, 9-12:

На сжатие

N = 228,1 кН

Принимаем  λ=80; φ=0,686; lx = 351,52 см; ly=439,4 см; (для не опорных стоек и раскосов принимаем lx = 0,8*ly)

Принимаем 90x8;  Aтр =27,86 см2; ix = 2,76 см; iy = 7,76 см; ==2,51см; t1=10см

l= l=; 127,63 < lmax=150;

=0,378

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Проверка предыдущего сортамента (90х7; A=24,56см2), дает перенапряжение, следовательно оставляем первый вариант как наиболее оптимальный.

На растяжение

N = 313,1 кН; lx =344,56 см;   ly =430,7 cм (для не опорных стоек и раскосов принимаем lx = 0,8*ly); ==4,7см; t1=10см

 

Принимаем 90x8;  Aтр =27,86 см2; ix = 2,76 см; iy = 7,76 см; ==2,51см; t1=10см

124,84 < l пр=400.

Проверка на устойчивость:

Недонапряжение составляет:

 

Проверка предыдущего сортамента дает перенапряжение на сжатие, следовательно оставляем первый вариант как наиболее оптимальный.

Похожие материалы

Информация о работе