Расчет и проектирование двускатной сварной фермы 22 вар курсовая. Курсовая работа выполняется с целью закрепления теоретических знаний основ расчета строительных конструкций металлическая стропильная ферма
 Скачать 5.29 Mb.
|
                                                                 МВведение Данная курсовая работа выполняется с целью закрепления теоретических знаний основ расчета строительных конструкций: металлическая стропильная ферма В процессе выполнения курсовой работы производится сбор нагрузок действующих на ферму, определяется нагрузка ( нормативная и расчетная ), разрабатывается схемы связей, определяются усилия в стержнях фермы, производится подбор сечений стержней фермы, расчет сварных швов, принимается конструкция монтажных узлов. Все расчеты производятся в соответствии с требованиями нормативно-технической литературы (СНиП, ГОСТ, и др.) 1. Исходные данные Необходимо рассчитать и законструировать стропильную ферму покрытия пролётом 24 м. Шаг ферм 6 м, сечение элементов решетки фермы выполнены из парных уголков. Покрытие тёплое. Климатический район по снеговому покрову –II. Материал фермы – сталь марки С245 по ГОСТ 27772-88*, соединения стержней в узлах фермы сварные, коэффициент надёжности по назначению зданий  . Высота фермы по центру 3150 мм.  Рис. 1. Схема стропильной фермы 2.Сбор нагрузок, действующих на ферму На ферму действуют два вида нагрузок: постоянная от собственного веса конструкций покрытия; временная снеговая, которую можно отнести только к кратковременной с полным нормативным ее значением. Величины расчетных нагрузок на 1 м2 (горизонтальной проекции) площади покрытия от собственного веса конструкции удобно определять в табличной форме. Таблица 1. Определение нагрузок, действующих на ферму
Значения погонных равномерно распределенных расчетных нагрузок от собственного веса конструкций и снега (в кН/м) определяются по формулам: QКР = qКР В = 3,142 6 = 18,852 кН/м ; РСНЕГА = РСН В = 1,26 =7,2 кН/м ; где В – шаг ферм (В = 6 м); qКР, РСН – расчетные нагрузки действующие на ферму из табл. 1 Общая нагрузка на промежуточные узлы фермы от собственного веса конструкций и снега определяется по формуле: F1 = (QКР +PСНЕГА) d = (18,852 + 7,2) 4 = 104,208 кН; где d – длина панели верхнего пояса (d = 4м) Общая нагрузка на опорные стойки от собственного веса конструкций и снега определяется по формуле: F2 = 0,5 F1 = 0,5 104,208= 52,104 кН. Тогда, опорная реакция равна: 0,5 (2 F2+4 F1) =2,5 F1 = 0,5 (252,104 + 4104,208) =260,52 кН   Рис. 2.1. Схема загружения фермы. 3.Разработка схемы связей Сквозная плоская система (ферма) легко теряет свою устойчивость из плоскости. Чтобы придать ферме устойчивость, ее необходимо присоединить к какой-либо жесткой конструкции или соединить с другой фермой в результате чего образуется пространственно устойчивый брус. Для обеспечения устойчивости такого бруса (блока) необходимо, чтобы все грани его были геометрически неизменяемы в своей плоскости. Грани блока образуются двумя вертикальными плоскостями спаренных ферм, двумя перпендикулярными им горизонтальными плоскостями связей, расположенными по обоим поясам ферм, и тремя вертикальными плоскостями поперечных связей (две в торцах ферм и одна в коньке). Поскольку этот пространственный брус в поперечном сечении замкнут и достаточно широк, он обладает очень большой жесткостью при кручении и изгибе, поэтому потеря его общей устойчивости в изгибаемых системах невозможна.   Рис. 3.1. Связи, обеспечивающие устойчивость стропильных ферм. 4. Определение усилий в стержнях фермы Значения усилий определяем методом сечений. За расчетную нагрузку фермы принимается расстояние между осями поясов. Уклоном верхнего пояса фермы при i = 0,015 можно пренебречь. cos =  ; sin =  Рис.4.1. Расчетная схема фермы
 Рис.4.2. Размеры элементов фермы и усилия в нихТаблица 4.1 Расчетные усилия в элементах фермы
5. Подбор сечений стержней фермы Верхние пояса фермы работают на сжатие. При расчётной 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: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
)
(kH)
