Схема расположения колонн. Увязка размеров рамы по высоте и ширине. Определение нагрузок действующих на раму, страница 13

            9. Подбор и проверка сечений стержней фермы.

9.1 Подбор сечений сжатых стержней.

Подбор сечений сжатых стержней в данном примере рассматривается для сжатого элемента верхнего пояса фермы В-9 с расчетным усилием N = -2361 кН. 

Определяются расчётные длины элемента в плоскости фермы lox= 3 м.

По сортаменту с учётом N принимается сечение элемента: Тавр 40ШТ1 с площадью поперечного сечения А = 129 см² и радиусами инерции Ix=11.8 см,

Iy=7.3 см.

Определяется наибольшая гибкость стержня относительно оси х-х:

По наибольшему значению гибкости определяется коэффициент φ=0.945

Тогда:

Принятое сечение оставляется.

9.2 Подбор сечений растянутых элементов.

Требуемая площадь поперечного сечения растянутого стержня определяется по формуле:

После компоновки сечения с учётом установленного ассортимента профилей и общих конструктивных требований проводится проверка принятого сечения по формуле:

Результаты подбора сечений элементов фермы сводятся в таблицу

(см. таблицу 9.1).

            10. Подбор сечения сварных швов.

Ввиду сложности действительной работы угловых швов расчёт их носит условный характер и хорошо подтверждается экспериментальными данными. Швы рассчитываются независимо от ориентации шва к действующему усилию (фланговые и лобовые); усилие принимаются равномерно распределённым вдоль шва и рассматривается возможность разрушения шва от условного среза по одному из двух сечений:

·  по металлу шва:

·  по основному металлу по границе его сплавления с металлом шва:


Таблица 9.1 – Подбор сечений элементов фермы

Элемент

Номер

стержня

Усилие

Сечение

Площадь

А, см²

lx/ly

см

ix/ iy

см

λxy

[Λ]

φmin

φ

Проверка сечений

растяжение

сжатие

прочность

N/A=Ry·γc кН/см²

устойчивость

N/φA= Ry·γc

кН/см²

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Верхний пояс

В1-1

В2-3

В3-4

200.6

-

-

-

-1375

-

-

30 ШТ1

-

-

89.5

-

250/250

300/300

300/300

-

8.34/7.21

-

36/41

  120

-

0.909

0.95

-

-

-

-

16.2<22.8

В4-6

В5-7

В6-9

-

-

-

-2182

-

  -2361

40ШТ1

-

40ШТ1

129

-

129

300/300

-

300/300

11.8/7.3

-

11.8/7.3

25/41

 

25/41

-

-

 120

 

 

0.946

-

-

0.95

-

-

-

18<22.8

19<22.8

Нижний пояс

Н-2

Н-5

Н-8

-897.2

193.13

704.95

-660.3

-

-

17.5ШТ1

17.5ШТ1

47

-

47

 

300/550

 

600/1800

 

400/1800

4.5/5.96

 

-

 

4.5/5.96

67/92

 

 

 

89/302

120

-

 

250

0.771

 

 

 

0.771

0.95

-

 

0.95

13 < 22.8

 

-

 

13 < 22.8

-

Раскосы

1-2

2-3

4-5

-

894.01

-

-1099

-

-688

160×10

160×10

140×10

62.8

62.8

54.6

197/394

342/428

342/428

4.96/6.91

4.96/6.91

433/6.12

40/57

69/62

79/70

120

300

150

0.894

0.759

0.693

0.95

0.95

0.8

17 < 22.8

17 < 22.8

12 < 22.8

18<22.8

16<19.2

5-6

7-8

8-9

482.49

-

1

-

-259.5

-

125×10

100×10

100×10

48.6

38.4

38.4

342/428

342/428

342/428

3.85/5.52

3.05/4.52

3.05/4.52

89/77

112/94

112/94

300

150

300

0.619

0.466

0.466

0.95

0.8

0.95

10 < 22.8

7 < 22.8

7 < 22.8

10<19.2

Стойки

3-4

6-7

-

-

-149

-161.4

80×7

80×7

21.6

21.6

247/309

247/309

2.45/3.67

2.45/3.67

101/84

101/84

150

150

0.542

0.542

0.8

0.8

7 < 22.8

7 < 22.8

9<19.2

9<19.2