Расчет фермы в осях. Геометрические размеры и расчетная схема фермы

Расчет фермы в осях

Геометрические размеры и расчетная схема фермы

Размеры фермы приведены для ее геометрической схемы, которая получена путем пересечения линий, проходящих через центры тяжести стержней и отсутствие расцентровки в узлах:

Пролет фермы L= 23,56м ; высота на опоре Н= 2,07м;

Высота в середине Н1=3,27м; Уклон верхнего пояса

Узловые нагрузки:

Величины узловых нагрузок приведены в таблицах 6,1 6,2. Знак «+» соответствует направлению нагрузки к узлу; « - « от узла.

Вертикальная нагрузка на верхний пояс                             табл. 6,1

=3,3·3=9,9 кН

=28,8·3=86,4 кН

Где: d – размер панели верхнего пояса фермы;

q_n- погонная расчетная нагрузка от собственного веса покрытия по табл. 1.1;

S_cn – погонная расчетная нагрузка от снега по табл. 1.1

Определение опорных моментов

Левый опорный момент принимается максимальным из таблице комбинаций расчетных усилий для верхнего сечения колонны. Момент на правой опоре подсчитывается дополнительно, по эпюрам моментов. Комбинация загружений для сечения 1-1 наибольшая величина момента М_лев составляет -884,7 кНм , что соответствует загружениям 1,2,3,8,5+ [табл. 1.3], для правой опоры получим

Мпр=-176 кНм при том же загружении

Усилия от всех видов загружений сводим в таблицу 13.2

Расчет стержней фермы.

1. Верхний пояс

Расчетная длина =l принимается по [I, табл.11]

Предельная гибкость сжатых и растянутых элементов по [I, табл.19*, 20*]

а-1: =400,

=см  20Ш1=38,95 см²

б-3, в-4: =80, =0,686,

=см  26Ш2=62,73 см²

г-6, д-7: =80, =0,686,

=см  35Ш1=95,67 см²

е-9: =80, =0,686,

=см  35Ш3=116,300 см²

1. Нижний пояс:

Расчетная длина =l принимается по [I, табл.11]

Предельная гибкость сжатых и растянутых элементов по [I, табл.19*, 20*]

Н-2: =400,

=см²  20Ш1=38,95 см²

Н-5: =400,

=см²  23Ш1=46,08 см²

Н-8: =400,

=  см²  30Ш1=68,31 см²

1. Раскосы:

Расчетная длина =0,9·l принимается по [I, табл.11]

l₁ расстояние между узлами

Предельная гибкость сжатых и растянутых элементов по [I, табл.19*, 20*]

1-2: =80, =0,686

=см²  квадр.труба 160х8=48,64 см²

2-3: -400, =1

=см²  квадр.труба 140х5=27,00 см²

4-5: =80, =0,686

=см²  квадр.труба 140х7=37,24 см²

5-6: =400, =1

=см²  квадр.труба 160х8=48,64 см²

7-8: =80, =0,686

=см²  квадр.труба 80х4=12,16 см²

8-9: =400, =1

=см²  квадр.труба 80х3=9,24 см²

1. Стойки:

Расчетная длина =0,9·l=0,9·3060=2754 принимается по [I, табл.11]

Предельная гибкость сжатых и растянутых элементов по [I, табл.19*, 20*]

3-4: =80, =0,686

=см²  квадр.труба 80х3=9,24 см²

6-7: =80, =0,686

=см²  квадр.труба 80х3=9,24 см²

9-10: =80, =0,686

=см²  квадр.труба 80х3=9,24 см²

Стойка или раскос приваривается к поясу по контуру. Рассчитывают швы, длина которых =64 см – по сортаменту. Исходя из этого, определяем требуемый катет шва:

Прочность полок оценивается неравенством:

где Р.- усилие в раскосе

m=1.5-   - при сжатом поясе    и  > 0,5;   m=1 в остальных случаях

-продольное напряжение в поясе со стороны растянутого раскоса

R_yр – расчетное сопротивление стали в раскосе

h_p – размер сечения раскоса в плоскости фермы

в_p – размер сечения раскоса из плоскости фермы

t_w – толщина пояса или стенки трубы раскоса;

t и в_х  - толщина и ширина полки поясного двутавра соответственно

Стенки поясного двутавра можно не рассчитывать, если при величине сжимающего усилия в раскосах 400 кН и более, провести усиление узлов.

Расчет швов крепления раскоса к поясу зависит от того усилен узел или нет . если напротив раскоса имеются в поясе прдольные или поперечные ребра , то их расчет осуществдяется по формуле:

При отсутствии ребер , катеты следует увеличить на на коэффициент

Узел стыка отправочных элементов

В стыке верхнего пояса конструктивно назначается не меньше 4 болтов. Число болтов в стыке нижнего пояса расчетное и определяется по формулам:

;      m_1.2 – количество плоскостей трения=2

Q _вр несущая способность высокопрочного болта

А Ас Ап –площадь сечения дв. пояса, площадь полки и стенки( брутто)