Подбор сечений стержней фермы - Расчет металлической стропильной фермы
Верхние пояса фермы работают на сжатие. При расчетной длине панели верхнего пояса lx=ly применяют сечение из двух равнополочных уголков. При расчетной длине пояса из плоскости фермы вдвое большей, чем в плоскости ly=2lx, наиболее рационально сечение из неравнополочных уголков поставленных большими полками в сторону. Нижние пояса ферм работают на растяжение. Соотношение расчетных длин не влияет на их прочность, а только на предельную гибкость. Поэтому из условия транспортировки и монтажа сечение принимают из неравнополочных уголков, поставленных большими полками в сторону.
Опорные раскосы имеют одинаковую длину lx=ly. Поэтому применяют сечение из неравнополочных уголков, поставленных малыми полками в сторону. Промежуточные раскосы и стойки при сжимающих усилиях проектируют из равнополочных уголков. Растянутые элементы решетки можно проектировать и из неравнополочных уголков. Центральную стойку рекомендуется проектировать крестообразного сечения. Предельные гибкости элементов приведены в приложении 8, [3]. Подбор растянутых стержней фермы производим по выражению:
(5.1)
Где - коэффициент продольного изгиба, подбираем из приложении 6, таблица 72, [ 1 ];
- коэффициент условий работы, принимаемый для сжатых элементов поясов и опорных раскосов ферм при расчете на устойчивость 0,95; для сжатых элементов решетки ферм при ? 60-0,8;для растянутых элементов ферм - 0,95.
Ry - расчетное сопротивление стали по пределу текучести; выбираем в зависимости от марки стали по таблице в приложении 2, [3]; N - наибольшая нагрузка; Атр - требуемая площадь сечения.
Подбор сечений стержней верхнего пояса.
Верхний пояс принимаем с изменением сечения.
Подбираем сечение для стержней 1-3, 3 -5 , для наибольшей
Нагрузки N3-5 = -497,04 kH. Задаемся гибкостью - = 90, расчетное сопротивление стали по пределу текучести Ry=240 Коэффициент продольного изгиба = 0, 567 по табл. 72 (СНиП II-23-81*, приложение 6 "Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально, внецентрально сжатых и сжато-изгибаемых элементов")
Требуемая площадь сечения
Принимаем профиль Равнобокий уголок (пара) №20, А = 94,3 см2, ix=0,3хh=0,3х20=6 см, iy= 0,215хb=0,215х40,3=8,6см,. Где ix, iy-радиусы инерции уголка.
Гибкость стержня
X = [x] = 138;
Для определения коэффициента продольного изгиба х и y, необходимо определить условие гибкости, где л - гибкость по x или по y; Rу - расчетное сопротивление стали по пределу текучести; Е - модуль упругости, 2,06*105 МПа.
, отсюда определяем х = minп формуле
Х=min=
Y=[y]=138;,
Отсюда
Предельные гибкости
;
; где [лx]- нормативная гибкость по х
; .
Проверка устойчивости стержня
.
Недонапряжение составляет 24%, но при меньшем профиле возникает перенапряжение и перерасход металла. Окончательно принимаем профиль Равнобокий уголок № 20.
Подбираем сечение для стержней 5 - 6, для нагрузки N = -793,97 kH
Задаемся гибкостью - = 90, Ry=240 МПа, по приложению 2 ("Методические указания к курсовому проекту" Багров В. А.), коэффициент продольного изгиба = 0, 567 по табл. 72 (СНиП II-23-81*, приложение 6 "Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально, внецентрально сжатых и сжато-изгибаемых элементов")
Требуемая площадь сечения
Принимаем профиль Равнобокий уголок (пара) №20, А = 94,3 см2, ix=0,3хh=0,3х20=6 см, iy= 0,215хb=0,215х40,3=8,6см,. Где ix, iy-радиусы инерции уголка.
Гибкость стержня
X = [x] = 138;
Для определения коэффициента продольного изгиба х и y, необходимо определить условие гибкости, где л - гибкость по x или по y; Rу - расчетное сопротивление стали по пределу текучести; Е - модуль упругости, 2,06*105 МПа.
, отсюда определяем х = minп формуле
Х=min=
Y=[y]=138;,
Отсюда
Предельные гибкости
;
; где [лx]- нормативная гибкость по х
; .
Проверка устойчивости стержня
.
Недонапряжение составляет 42%, но при меньшем профиле возникает перенапряжение и перерасход металла. Окончательно принимаем профиль Равнобокий уголок № 20.
Подбор сечений стержней нижнего пояса
Нижний пояс принимаем с изменением сечения по длине.
Подбираем профиль для стержня 2 - 4 и рассчитываем его на
Усилие - N = 364,728 кН.
Требуемая площадь сечения
Принимаем Равнобокий уголок № 12,5, А = 37,4 см2, ix =0,3*h=4,1 см, iy= 0,215*b=7,525 см.
Гибкость стержня
X = [] = 400;
Y = [] = 400.
Проверка прочности стержня 2-4
.
Условие соблюдается.
Подбираем профиль для стержня 4-4' и рассчитываем его на
Усилие - N = 1385,97 кН.
Требуемая площадь сечения
Принимаем Равнобокий уголок № 20 , А = 111,5 см2, ix = 6см, iy= 9,245 см.
Гибкость стержня
X = [] = 400;
Y = [] = 400.
Проверка прочности стержня 4-4'
.
Условие соблюдается.
Подбор сечений сжатых раскосов и стоек производим по методике подбора сечений сжатых верхних поясов фермы, растянутых раскосов - по методике подбора сечений растянутых поясов фермы.
Подбираем сечение из парных уголков для стержней 4 - 5- не опорный раскос (сжатый) с внутренним усилием N = -104,208 кН
Задаемся гибкостью - = 100, = 0,433.
Требуемая площадь сечения
Принимаем Равнобокий уголок (пара) -L № 11, А = 15,2 см2, ix =3,3 см, iy= 4,73 см.
Гибкость стержня
X = [x] = 157,2
Х = min = 0,95
Y = [y] = 157,8;
Предельные гибкости
;
;
;
.
Проверка устойчивости стержня
.
Условие соблюдается.
Стержень 2 - 3.
Задаемся гибкостью - = 100, = 0,493, усилие N =-1176,799
Требуемая площадь сечения
Принимаем Равнобокий уголок (пара) № 20, А = 60,4 см2, ix =4,8 см, iy= 6,88 см.
Гибкость стержня
X = [x] = 157,2
X = min = 0,96
Y = [y] = 157,2;
Предельные гибкости
;
;
;
.
Проверка устойчивости стержня
.
Условие соблюдается.
Стержень 3 - 4
Задаемся гибкостью - = 100, N=168,34 кН
Требуемая площадь сечения
Принимаем Равнобокий уголок № 16; А = 37,4 см2, ix =3,98 см, iy= 5,98 см.
Гибкость стержня
X = [x] =135
Y = [y] = 126;
Предельные гибкости
;
;
;
.
Проверка устойчивости стержня
.
Условие соблюдается.
Стержень 4-6.
Задаемся гибкостью - = 100, = 0,493. Усилие N=-252,5
Требуемая площадь сечения
Принимаем Равнобокий уголок (пара) № 16, А = 34,4 см2, ix =4,8 см, iy=6,88 см.
Гибкость стержня
X = [x] = 160,8
Х = min = 0,97
Y = [y] = 161,4;
Предельные гибкости
;
;
;
.
Проверка устойчивости стержня
.
Условие соблюдается.
Результаты расчета стержней фермы приведены в табл.5.1.
Таблица 5.1.
Результаты расчета и подбор сечений элементов фермы
Элементы фермы |
Обозначение Стержня |
Материал |
Расчетное Сопротивление, МПа |
Расчетные Усилия, кН |
№ профиля уголка |
Принятое сечение, мм |
Площадь, см2 |
Расчет-ные длины, см |
Радиусы инерции, см |
Гибкость |
Ц |
У, МПа | |||
Lx |
Ly |
Ix |
Iy |
Лх |
Лу | ||||||||||
Верхний пояс |
1-3 |
С245 |
240 |
0 |
20 |
2*200х25 |
94,3 |
300 |
300 |
6 |
8,6 |
66,7 |
46,5 |
- |
0 |
3-5 |
-497,04 |
20 |
2*200х25 |
94,3 |
300 |
300 |
6 |
8,6 |
66,7 |
46,5 |
0,96 |
17,75 | |||
5- 6 |
-793,97 |
20 |
2*250х25 |
94,3 |
300 |
300 |
6 |
8,6 |
66,7 |
46,5 |
0,96 |
17,75 | |||
Нижний пояс |
2-4 |
364,7228 |
12,5 |
2*125х12 |
37,4 |
600 |
600 |
4,1 |
7,53 |
95,1 |
106,3 |
- |
17,6 | ||
4-4' |
1385,97 |
20 |
2*200х30 |
115,5 |
600 |
600 |
6 |
9,25 |
133,3 |
86,5 |
- |
20,4 | |||
Стойки |
5 - 4 |
-104,208 |
11 |
2*110х8 |
15,2 |
240 |
300 |
3,3 |
4,73 |
76,4 |
66,6 |
0,95 |
17,8 | ||
Раскосы |
2 - 3 |
-336,6 |
20 |
2*200х16 |
60,4 |
339 |
424 |
4,8 |
6,88 |
60,4 |
61 |
0,96 |
19,05 | ||
3 - 4 |
168,34 |
16 |
2*160х12 |
37,4 |
339 |
424 |
3,98 |
5,98 |
85 |
70,9 |
- |
18,6 | |||
4 - 6 |
-252,5 |
16 |
2*160х10 |
34,4 |
339 |
424 |
4,8 |
6,88 |
43,1 |
35,2 |
0,97 |
18,61 |
Похожие статьи
-
Подбор сечения стержня колонны - Расчет технологической площадки
Стержень сквозной колонны состоит, из двух прокатных двутавров, соединенных между собой планками. Равноустойчивость колонны в обеих плоскостях (х-х и...
-
Подбор сечений элементов фермы - Одноэтажное промышленное здание
Ферма принята с поясами из широкополочных тавров и решеткой из спаренных равнополочных уголков, которые соединяются через прокладки толщиной 10 мм....
-
Подбор сечения стержня колонны с проверками общей и местной устойчивости Центрально сжатую колонну проектируем из прокатного сечения, выполненного из...
-
Подбор сечения главной балки Балки проектируют сварными из трех листов. I. Исходные данные: 1. Пролет балки L=18 м; 2. Шаг колонн l = 6 м; 3....
-
Сквозная плоская система (ферма) легко теряет свою устойчивость из плоскости. Чтобы придать ферме устойчивость, ее необходимо присоединить к какой-либо...
-
Усилия в элементах фермы определяем методом вырезания узлов. Верхний пояс Верхний пояс рассчитываем как сжато-изгибаемый стержень, находящийся под...
-
Расчет колонны, Подбор сечения колонны, Расчет базы колонны - Металлические конструкции
Подбор сечения колонны Принимаем двутавровое сечение стержня колонны сваренным из трех листов (рис.3.1). Расчетная длина стержня. Расчетное усилие в...
-
Определение усилий в стержнях Усилия в стержнях ригеля определяем от постоянной и снеговой нагрузок: , , А также от опорных моментов, возникающих в раме...
-
Расчет элементов фермы - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент будет возникать в стержне 1. М0=...
-
Расчет элементов фермы - Конструкции из дерева и пластмасс
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент МMax = (6,72 - 0,0594 Ч 4) Ч 32/8 = 7,3 кН-м...
-
Усилия в элементах фермы определяем от полной узловой нагрузки F = 57,6 кН, расположенной во всех узлах верхнего пояса фермы. Результаты вычисления...
-
Подбор сечений стержней - Проектирование цеха по производству тротуарной плитки
Сечения подбираем по формулам центрального сжатия или растяжения. При расчете учитываем, что ферма выполнена из профилей, изготовленных из сталей марок...
-
Усилия в элементах фермы определяем от полной узловой нагрузки F =57,7 кН, расположенной во всех узлах верхнего пояса фермы. Для определения усилий...
-
Расчет колонны, Расчет сплошностенчатой колонны - Металлические конструкции рабочей площадки
Расчет сплошностенчатой колонны Исходные данные: 1. Длина колонны L=9м, колонна защемлена внизу и шарнирно закреплена вверху; 2. Марка стали С 235,...
-
Расчет балки настила, Подбор сечения балки настила - Расчет технологической площадки
Подбор сечения балки настила Требуемый момент сопротивления сечения балки "нетто" для случая упругопластической работы при изгибе балки в одной из...
-
Расчетная схема Рисунок 5-Конструктиная схема второстепенной балки Рисунок 6-Расчетная схема второстепенной балки Нагрузка - постоянная нагрузка...
-
Выбор типа сечения стержня колонны Тип сечения стержня колонны выбирают в зависимости от действующей нагрузки. Колонны сквозного сечения из двух...
-
Расчетные усилия моменты, продольные усилия и перерезывающие силы в сечениях рамы 1, 2, 3, 4 от каждой из нагрузок раздельно приведены в таблице 12....
-
Конструктивный расчет фермы, Расчет элементов верхнего пояса - Одноэтажное деревянное здание
Расчет элементов верхнего пояса Для неразрезной схемы фермы в случае разбивки ее на панели таким образом, что проекция первой панели меньше второй,...
-
Подбор сечения подкрановых конструкций - Одноэтажное промышленное здание
Вначале подберем сечение подкрановой балки. Требуемый момент сопротивления сечения подкрановой балки: Где - коэффициент, учитывающий изгиб конструкции в...
-
Прочность элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы считается обеспеченной при отсутствии наклонных стержней, если соблюдается условие:,...
-
Сравнение вариантов, Расчет главной балки - Металлические конструкции
Полученные величины расхода стали на 1 мІ площади балочной клетки сведены в таблицу 3.3.1: Таблица 3.3.1 Расход стали на элементы (кг/м) Вариант...
-
Сбор нагрузок и статический расчет Балка настила воспринимает следующие нагрузки: Полезная pН=30 кПа; Собственный вес настила Собственный вес балки...
-
Определение внутренних усилий колонны от расчетных нагрузок Расчет проводим в программном комплексе "RADUGA-BETA". Расчетная схема аналогична схеме...
-
Панель перекрытия рассчитывают как балку, лежащую на двух опорах, загруженную равномерно распределенной нагрузкой (рис. 1). Рис. 1. Расчетная схема и...
-
Определение нагрузок и расчетных усилий Нормативная погонная нагрузка на балку: Расчетная погонная нагрузка на балку: Расчетный изгибающий момент в...
-
Сечение рабочей арматуры в нижней ступени фундамента определяется из расчета на изгиб консольного выступа фундамента в сечениях по грани колонны и по...
-
Подбор сечений подкрановой и тормозной балок и проверка их прочности Расчетные нагрузки. Вертикальная расчетная нагрузка на одно колесо крана: , ....
-
Определение усилий в стержнях ригеля Усилия в стержнях ригеля определяем от постоянной и снеговой нагрузок, а также от опорных моментов, возникающих в...
-
Данная курсовая работа выполняется с целью закрепления теоретических знаний основ расчета строительных конструкций: металлическая стропильная ферма В...
-
Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях. Принимаем гибкость ветви 1=30. Требуемое значение...
-
Рис. 7. Расчетная схема клеедеревянной стойки Подберем и проверим сечение клеедеревянной стойки постоянного сечения из древесины второго сорта, также...
-
1) На прочность: Элемент Н-1(нижний пояс): Элемент Н-2 (нижний пояс): Элемент Р-3 (раскос): Элемент Р-6 (раскос): 2) На устойчивость: Элемент Н-1 (нижний...
-
Сбор нагрузок и статический расчет Для расчета принимается центральная колонна, как максимально нагруженная. Нагрузка, действующая на колонну,...
-
За расчетное нормальное сечение принимаем приведенное тавровое сечение. Расчетная ширина ребра B=2(70+100)/2=170 мм. Расчетная ширина полки приведенного...
-
Исходные данные Ведем расчет крайней стойки. Она воспринимает нагрузку от стропильной системы, перекрытия, мауэрлата и временной снеговой. Высота этажа Н...
-
Максимальная расчетная поперечная сила: VSd = 216,7 кН, диаметр поперечных стержней устанавливают из условия сварки их с продольной арматурой диаметром...
-
Определяем характеристику сжатой зоны сечения для тяжелого бетона по формуле W=0,85-0,008гb2Rb=0,85-0,008*0,9*19,5=0,71. Предельное напряжение в арматуре...
-
Расчет стропильной фермы, Сбор нагрузок на ферму - Одноэтажное промышленное здание
Сбор нагрузок на ферму Постоянная нагрузка на любой узел фермы равна: Где qкр = 4,05 кН/м2- расчетная поверхностная нагрузка от покрытия; Bф = 12 м - шаг...
-
Расчет и конструирование стропильной фермы - Стальной каркас одноэтажного производственного здания
Произведем расчет фермы от единичных усилий, загружаем ферму единичными узловыми силами. Рисунок 4.1. Схема фермы Определение расчетных усилий ведется на...
Подбор сечений стержней фермы - Расчет металлической стропильной фермы