Определение нагрузок, действующих на ригель, расчет ригеля рамы (стропильной фермы)

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРИНСПОРТА

Факультет «Промышленное и гражданское строительство»

Кафедра «Строительные конструкции, основания и фундаменты»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Инженерные конструкции»

            Выполнила:                                                                      Принял:

            студентка гр. ПА - 51                                                      преподаватель

            Янович А.И.                                                                      Довыденко Д.В.

Гомель

2013

СОДЕРЖАНИЕ:

1.  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ……………………………………………………………………3

2.  РАСЧЕТЫ…………………………………………………………………………………….4

2.1.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА РИГЕЛЬ (стропильную ферму)……………………………………………………………………………………4

2.2.  РАСЧЕТ РИГЕЛЯ РАМЫ (стропильной фермы)…………....................................5

2.2.1.  Определение расчетных усилий в стержнях стропильной     фермы……………………………………………………………………………….5

2.2.2.  Подбор сечений элементов фермы…………………………………………..9

2.2.3.  Расчет узлов ригеля…………………………………………………………….12

3.  Выбор защитного покрытия металлоконструкций от коррозии………………….26

Список литературы……………………………………………………………………..27

1.  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Схема № 1

Таблица 1. Исходные данные:

2.  РАСЧЕТЫ

2.1.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА РИГЕЛЬ (стропильную ферму)

Усилия в стержнях ригеля определяем от постоянной и снеговой нагрузок. Расчётные усилия определяем в табличной форме.

Таблица 2. Сбор нагрузок на ферму:

g = ğ*ϒ_c = 3*1.2 = 3,6 кПа;

s = š*ϒ_c = 1,2*1.4 = 1,68 кПа;

G = g+s = 3,6+1,68 = 5,28 кПа;

F = F_табл*ϒ_f = 2*1.1 = 2,2 кН;

P₁ = 0,25*l_n*B*G = 0.5*3*4*5.2 = 15,84 кН;

P₂ = 0,5*l_n*B*G = 3*4*5.2 = 47,52 кН;

 P₃ = l_n*B*G = 3*4*5.2 = 63,36 кН;

R_A = R_B = (2F+2P₁+2P₂+9P₃)/2 = (2*2,2+2*15,84+2*47,52+9*63,36)/2 = 350,68 кН.

2.2.  РАСЧЕТ РИГЕЛЯ РАМЫ (стропильной фермы)

2.2.1.  Определение расчетных усилий в стержнях стропильной фермы

α = arctg () = arctg () = 55,7°

sin α = 0.8262

cos α = 0.5633

Узел 1

Σ Fiy=0;        –P1–N2=0;

  N2=–P1=–15,84 (кН).

Σ Fiх=0;            N1=0.

Узел 2

Σ Fiy=0;            N2+ RA+ N3 ×sinα=0;

  N3=(–N2–RA)/ sinα=(15,84–350,68)/ 0,826=–405,264 (кН).

Σ Fiх=0;            N3×cosα+ N5=0;

  N5= – N3×cosα=405,264×0,563=228,3 (кН).

Узел 3

Σ Fiy=0;            –P2–N3×sinα– N4×sinα=0;

  N4=( –P2– N3×sinα)/ sinα=(–47,52+405,264×0,826)/ 0,862=347,749 (кН).

Σ Fiх=0;            –N1+N6– N3×cosα+N4×cosα=0;

   N6=N1–N4×cosα+N3×cosα=0–347,749,×0,563–405,264×0,563=–424,2 (кН).

Узел 4

Σ Fiy=0;            N4×sinα+ N7×sinα=0;

  N7=( –N4×sinα)/ sinα=–347,749 (кН).

Σ Fiх=0;            N8–N5+ N7×cosα–N4×cosα=0;

  N8=N5–N7×cosα+N4×cosα=228,3+347,749×0,563+347,749×0,563=

=620,1 (кН).

Узел 5

Σ Fiy=0;            –P3–N7×sinα– N9×sinα=0;

  N9=(–P3–N7×sinα)/sinα=(–63,36+347,749×0,826)/0,826=271,063 (кН).

Σ Fiх=0;            N10+ N9×cosα–N6–N7×cosα=0;

                        N10=N6+N7×cosα–N9×cosα=–424,2–347,749×0,563–271,063×0,563=                                  =–772,8 (кН).

Узел 6

Σ Fiy=0;            N9×sinα+N11×sinα =0;

  N11=(–N9 ×sinα)/ sinα =–271,063 (кН).

 Σ Fiх=0;           N12+N11×cosα–N8–N9×cosα=0;

 N12=N8+N9×cosα–N11×cosα= 620,1+271,063×0,563+271,063×0,563=925,5 (кН).

Узел 7

Σ Fiy=0;            –P3–N11×sinα- N13×sinα=0;

  N13=(–P3–N11×sinα)/sinα=(–63,36+271,063×0,826)/0,826=194,377 (кН).

Σ Fiх=0;            N14+ N13×cosα–N10–N11×cosα=0;

                        N14=N10+N11×cosα–N13×cosα= –772,8–271,063×0,563–194,377×0,563=

              =–1035 (кН).

Узел 8

Σ Fiy=0;            N13×sinα+N15×sinα=0;

  N15=-N13 = -194,377 (кН).

 Σ Fiх=0;           N16+N15×cosα-N12-N13×cosα=0;

                       N16=N12+N13×cosα-N15×cosα=925,5+194,377×0,563+194,377×0,563=

=960,75 (кН).

Узел 9

Σ Fiy=0;            –P3– N15×sinα–N17×sinα=0;

  N17=(– P3–N15×sinα)/sinα=(–63,36+194,377×0,826)/0,826=117,6916 (кН).

Σ Fiх=0;            N18+ N17×cosα–N14–N15×cosα=0;

                        N18=N14+N15×cosα–N17×cosα=–1035–194,377×0,563–117,691×0,563=

              =–1210,8  (кН).

Узел 10

Σ Fiy=0;            N17×sinα+N19×sinα -F=0;

  N19=–N17 +F= –117,6916+2,2=115,029 (кН).