Определение расчетных узловых нагрузок, Расчет верхнего пояса - Производственное здание

Определение усилий в стернях фермы от расчетных узловых нагрузок определяем с помощью программного комплекса Lira 9.6. Принимаем 2 вида загружения:

Постоянная нагрузка + снеговая (равномерно распределенная) Постоянная нагрузка + снеговая (на полпролета)

1. Постоянная нагрузка + снеговая (равномерно распределенная

2. Постоянная нагрузка + снеговая (на полпролета)

Полученные узловые нагрузки используем для определения усилий в элементах фермы. Расчет производим с помощью комплекса программ "ПК - ЛИРА" Усилия в стержнях фермы представлены в таблице 4.

Табл.4

Элементы фермы и опор. реак.

Обозн. стержня

Виды загружений

Расчетные усилия, кН

Постоянная+ снеговая (равномерно рас-пределенная ), кН

Постоянная+ снеговая (на полпролета ), кН

+

-

ВП

8

-300,77

-233,44

-300,77

9

-200,51

-133,19

-200,51

10

-200,51

-133,19

-200,51

11

-300,77

-166,13

-300,77

НП

14

291,75

226,44

291,75

15

291,75

161,23

291,75

Р

12

-100,26

-100,26

-100,26

13

-100,26

-32,92

-100,26

С

6

48,73

32,96

48,73
Расчет верхнего пояса

Верхний пояс рассчитываем как сжато-изгибаемый стержень, находящийся под действием внецентренно приложенной нормальной силы и изгибающего момента от поперечной нагрузки панели.

Продольная расчетная сила: N=300,77 кН

Зададимся размерами панели:

Принимаем в=115мм.

Принимаем h=231мм.

Сечение опорной панели верхнего пояса конструируем в виде клееного пакета, состоящего из заготовок по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов второго сорта (применительно к ГОСТ 24454-80). Сечение элемента принимаем bxh = 140x231 мм из 7 досок 40x150 (после острожки 33x140).

Расчетный изгибающий момент от распределенной нагрузки в середине панели от внеузловой равномерно распределенной нагрузки определим как в однопролетной балке

M=gp*cos2*a *ln2/8=(3,44 +7,04)cos2(14°)4,792/8=28,28 кHм

Для уменьшения изгибающего момента в панели фермы создаем внецентренное приложение нормальной силы, в результате чего в узлах верхнего пояса возникают разгружающие отрицательные моменты. Значение расчетного эксцентриситета вычисляем из условия равенства опорных и пролетных моментов в опорной панели верхнего пояса фермы:

М0 /2 = Ne, откуда e = M0 / 2N;

E = 28,28 /(2 х300,77) = 0,047м;

H > 4 х e = 4 х 0,047 = 188мм;

Принимаем h=363мм.

Разгружающий момент от продольной силы в середине пролета панели:

MN=Ne=300,77 х 0,047=14,14 кНм

Изгибающий расчетный момент:

М = 28,28-14,14= 14,14 кНм

Опорный узел проектируем так, чтобы он не выходил за габариты сечения колонны.

Определим геометрические характеристики принятого сечения.

L0 = µ х 1 = 1х4,79 = 4,79 м -- расчетная длина элемента в плоскости X

Площадь поперечного сечения:

А = b х h = 14,0 х 36,3 = 508,2см2

Момент инерции:

Момент сопротивления сечения :

Радиус инерции:

Гибкость элементов:

Следовательно коэффициент продольного изгиба :

=

Расчетные характеристики древесины с учетом отвественности сооружения и условий работы :

=

= = 15 МПа - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон таблица 6.5 [3]

Kmod=1.05 - для 1-го класса условий эксплуатации, таблица 6.3 [3]

K?- коэффициент для клееных элементов в зависимости от толщины слоев, принимаемый по табл. 6.9 [1]; при ?=33 мм, k? =1;

Kh - коэффициент, учитывающий высоту сечения элемента более 50 см; для высоты менее 50 см по данным таблицы 6.8 [1] kh =1,0;

Kx - коэффициент для породы древесины лиственница, по данным таблицы 6.5 [1] kx=1,2;

?n =0,95- коэффициент надежности по назначению [2]

Проверим прочность сечения:

Следовательно прочность обеспечена.

Верхний пояс фермы по всему пролету связан из плоскости панелями покрытия, поэтому потеря устойчивости пояса невозможна и жесткость элементов проверяется только в плоскости фермы.

Похожие статьи




Определение расчетных узловых нагрузок, Расчет верхнего пояса - Производственное здание

Предыдущая | Следующая