Складская база транспортного предприятия

Определим по конструктивным требованиям максимальный катет шва:

Определяем конструктивно минимальный катет шва: при , полуавтоматической сварке, с односторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81^*  принимаем .

Назначаем катет шва.

Длина рёбер с учётом катетов швов равна:

Принимаем конструктивно длину ребра

2.5  Расчёт фермы покрытия

2.7.1. Определение нагрузок на 1 м² покрытия

Таблица 2.3

№	Вид нагрузки	Нормативная Pн, кПа	gf	Расчетная, P, кПа
Постоянная нагрузка
1	Защитный слой гравия t = 20 мм, ρ = 2000 кг/м3	0.4	1.3	0.52
2	Гидроизоляционный ковер d = 2 мм, r = 600 кг/м3.	0.012	1.2	0.0144
3	Минералловатные плиты d = 100 мм, r = 150 кг/м3.	0.15	1.2	0.18
4	Пароизоляция битумная d = 1 мм, r = 1200 кг/м3.	0.012	1.2	0.0144
5	Стальной Профнастил НС57-900-0,5-0,8 d = 0,8 мм, r = 10000 кг/м3.	0.08	1.05	0.084
6	Собственный вес фермы со связями	0.2	1.05	0.21
	Итого	gon = 0,854	–	go = 1,023
Временная нагрузка
9	Снеговая нагрузка для IIб снегового района	1.2	1.6	1.92
	Всего	1.995		2.84

Нормативное значение снеговой нагрузки на  горизонтальную проекцию покрытия:

,

где: - нормативное значение веса снегового покрова на  горизонтальной поверхности земли, принимаемое по схеме №1 приложение 3 норм [5] для IIб снегового района (г. Минск).

μ  — коэффициент, учитывающий конфигурацию покрытия, для расчета  принимается:  μ = 1, так как α < 25° , согласно пп. 5.3 - 5.6 [5].

γ_f  — коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в соответствии с указанием п.5.7 [5], в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия:

 => принимаем γ_f=1.6.

Расчетные нагрузки на верхний пояс фермы:

- от собственного веса покрытия:  ;

- от веса снегового покрова:  .

Для определения осевых усилий в стержнях фермы вертикальная нагрузка на верхний пояс приведена к узловой:

2.7.2. Определение расчётных усилий в элементах фермы

Определение усилий в элементах фермы производим путём расчёта модели рамы ЭВМ в программном комплексе «ЛИРА 9.2», используя различные варианты загружения. Таблица расчетных усилий приведена в приложении 1.

Рис. 2.5 Геометрическая схема фермы.

Рис. 2.6 Геометрическая схема фермы.

Рис. 2.7 Геометрические размеры стержней фермы.

2.7.3. Подбор сечений стержней фермы

В связи с тем, что на верхний пояс фермы действует внеузловая нагрузка (т.к. покрытие беспрогонное), то кроме продольных усилий при расчете верхнего пояса учитываем изгибающие моменты (см. табл. 2.3 графа 4), определяем по упрощенным формулам:

-пролетный момент в крайней панели  в – 1:

-пролетный момент в промежуточных панелях  г – 3, д – 5, е - 7:

Расчетные длины элементов фермы определяются по таблице 1.2 [8]. Т.к. сечения стержней фермы на этом этапе неизвестны, то расчетные длины верхнего пояса определены без учета примечания 2 к табл.1.2. В связи с тем, что на ферму действуют статические нагрузки, значения расчетных длин для растянутых стержней определялись только в вертикальной плоскости (в плоскости фермы). Значения расчетных длин приведены в табл. 2.3.

При подборе сечений стержней фермы следует руководствоваться конструктивными требованиями:

-толщину стенок стержней фермы не следует принимать менее 3мм;

-в одной ферме не должны применяться профили одинаковых размеров сечения, отличающиеся толщиной стенок менее чем на 2мм;

-ширину стержней решетки необходимо принимать не более величины  из условия наложения продольных сварных швов и не менее  для предотвращения продавливания пояса.

 При подборе сечений стержней фермы, по таблице 50* [1] для 2 группы конструкций, для поясов и элементов решетки принимаем сталь С245 (по табл. 51* [1], при толщине проката от 2 до 10 мм, расчетное сопротивление проката ).

Нижний пояс.

Стержни 22;25.

Требуемая площадь и радиус инерции сечения стержней вычисляются по формулам:

,      

Здесь .

По требуемым величинам и с учетом указаний на стр.29 [8], по сортаменту принимаем квадратную трубу 120×120×3 мм по ГОСТ 12336-66 ().

Проверка:

В целях унификации, сечения остальных стержней нижнего пояса (11; 15;  19; 19; 29; 33; 37) принимаем также из квадратной трубы 120×120×3  мм.

Верхний пояс.

Стержни 21, 27.

Т.к. верхний пояс является внецентренно сжатым (М=4.21 кН∙м), то для его элементов определяющей является потеря устойчивости. Поэтому подбор сечения стержней производим методом последовательных приближений как центрально сжатых элементов (т.к. осевое усилие обычно играет основную роль) с некоторым запасом, с последующей проверкой подобранных сечений с учетом действующих моментов. С учетом вышесказанного для стержней 21 и 27 по сортаменту принимаем прямоугольную трубу: 140×100×5 по ГОСТ12336-66 ().

Проверка общей устойчивости.

Для проверки общей устойчивости в плоскости изгиба определяем относительный эксцентриситет:

.

При  по табл. 73 [1].

.

Тогда:  .

По таблице 74 [1] при .

Тогда: ;     ;                 

;

.

.

Общая устойчивость в плоскости изгиба обеспечена.

Т.к. , то проверка общей устойчивости из плоскости действия момента производится по формуле:        ,

где: φ_x- коэффициент продольного изгиба φ_y=1 ( т.к.λ_x=0);

c – коэффициент, определяемый в зависимости от относительного эксцентриситета:                       .

Т.к. m_x< 5, то:                ,

где α=0.6 и β=1 – коэффициенты, принимаемые по табл. 10 [1].

.

Общая устойчивость из плоскости изгиба обеспечена.

В целях унификации, сечения остальных стержней верхнего пояса (9; 13; 17; 31; 35; 39) принимаем также из прямоугольной трубы 140×100×5  мм.

Проверка местной устойчивости.

Т.к. , то проверка устойчивости производится для полки и для стенки (см. формулу (2.21) [8]):

,

где и - размеры прямолинейных участков сечения ГСП:

Находим относительный эксцентриситет:    

Т.к. 0<m<1, то предельное отношение определяется интерполяцией между  

Т.к. , поэтому предельное отношение  для горизонтального участка трубы определяем по формуле:

,

Т.к. , поэтому предельное отношение стенки трубы определяем по формуле:

Интерполируя получаем предельное отношение: .

Проверка:

-полка:   ;

-стенка: .

Местная устойчивость полки и стенки обеспечена.

Раскосы.

Стержни 10, 38.

Исходя из формулы (2.1) [8], наибольший и наименьший размеры ГСП из плоскости фермы могут быть:

По найденным параметрам сечения  и  принимаем трубу: 70x70x3 мм ().

Проверка принятого сечения.

Проверка местной устойчивости начинается с определения условной гибкости:

,

тогда предельное отношение:

.

Проверка местной устойчивости:

Местная устойчивость обеспечена.

Тогда: ;    ;    φ=0.649;

.

Общая устойчивость обеспечена.

Сечения остальных сжатых стержней решетки (14; 18; 23; 26; 30; 34) подбираются аналогичным образом.

Стержни 8; 40.

Из условия (2.1) [8] наибольшее и наименьшее значение размера ГСП из плоскости фермы равно:

Требуемые значения площади трубы и радиуса инерции будут равны: