Проектирование и расчет металлических конструкций I. МК Сатылганов Аслан. Сатылганов Аслан рпзс 196
![]()
|
Требуемая толщина плиты![]() Принимаем tпл = 20 мм. Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. Будем считать, что все усилие в ветви передается на траверсу через четыре угловых шва. Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08Г2С d=2 мм, kf = 8 мм. Требуемую длину шва определим из условия сопротивления срезу ![]() ![]() Требуемая высота траверсы ![]() ![]() База подкрановой ветви рассчитывается на усилия, возникавшие в нижнем сечении этой ветви, в описанном выше порядке. 5. Расчет и конструирование стропильной фермы Расчет стропильной фермы производится в следующей последовательности: сбор нагрузок; определение усилий в ее элементах; подбор сечения стержней; расчет узлов. Сбор нагрузок на ферму Постоянная нагрузка Расчетная нагрузка от веса кровли и конструкций покрытия, равномерно распределенная по горизонтальной проекции покрытия без учета веса фонаря: ![]() Вес фонаря учитывается в местах фактического опирания фонаря на ферму, исходя из следующих расчетных значений: а) вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря ![]() б) вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки фонаря ![]() Узловые силы: ![]() ![]() ![]() Рo, Р8 прикладываются к колоннам, поэтому в расчете фермы они не учитываются. Опорные реакции: ![]() ![]() ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ НАКЛОНА РАСКОСОВ ![]() Sin 49°18´ = 0,7581 = cos 40°42´ ![]() Sin 54°24´ = 0,8131 = cos 35°36´ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ФЕРМЫ ОТ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ «+» - растяжения (от узла) «-» - сжатие (к узлу). Р1 = 23,9 кН; Р2 = 36,8 кН; Р3 = 25,7 кН; Rg = 99,25 кН. Расчет начинаем с узла, в котором количество стержней с неизвестными усилиями не более двух. ![]() У ![]() Усилия неизвестны в двух стержнях ВД и ВГ Проекция сил на ось «у» ![]() ![]() ![]() Проекция сил на ось «х» ![]() ![]() ![]() Узел «Г» ![]() Узел «Д» ![]() Узел «Ж» ![]() Узел «З» ![]() Расчетная снеговая нагрузка: ![]() где f – коэффициент надежности по нагрузке. При ![]() ![]() Узловые силы: 1-й вариант ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Опорные реакции: ![]() ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ФЕРМЫ ОТ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ «+» - растяжения (от узла) «-» - сжатие (к узлу). Р1s = 21,2 кН; Р2s = 17,64 кН; Р3s = 14,1 кН; Rs = 60,0 кН. Расчет начинаем с узла, в котором количество стержней с неизвестными усилиями не более двух. ![]() У ![]() Усилия неизвестны в двух стержнях ВД и ВГ Проекция сил на ось «у» ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Узел «Г» ![]() Узел «Д» ![]() Узел «Ж» ![]() Узел «З» ![]() Опорные моменты и распор рамыСтропильная ферма является ригелем рамы, поэтому в ее опорных сечениях возникают опорные моменты и распор от приложенных к раме постоянных и временных нагрузок. Первая комбинацияПервая комбинация используется для определения возможных дополнительных усилии в раскосах и верхнем поясе опорной панели и расчета опорного узла. Наибольший по абсолютной величине на левой опоре момент Млев= - 240 кН·м (сечение 1 - 1, нагрузки 1, 2, 3*, 4(-М),5*). Соответствующий момент на правой опоре находим для тех же нагрузок в сечении 1 - 1 с заменой нагрузок 3*, 4 (-М), 5* на 3, 4*(-М), 5. ![]() Распор рамы определяем по продольным силам в левом сечении ригеля для нагрузок 1, 2, 3*, 4(-М), 5* (сечение 1-1, Q = Nриг = Н) ![]() где ![]() Вторая комбинацияВторая комбинация используется для определения возможных сжимающих усилий в нижнем поясе. Сжатие нижнего пояса опорных моментов и распора рамы может возникнуть при минимальном растягивающем усилии в нем, вызванном только постоянной узловой нагрузкой на ферму, поэтому исключаем из 1-ой комбинации снеговую нагрузку: ![]() ![]() Распор рамы от нагрузок 1, 3*, 4, 5* в левом и от нагрузок 1,3,4*,5 в правом сечениях ригеля ![]() ![]() Принимаем линейное изменение распора по длине нижнего пояса фермы. Определение усилий в стержнях фермыРасчетные усилия находим раздельно для каждой нагрузки при помощи диаграммы Максвела-Кремона или на ЭВМ. Так как постоянная и снеговая (1-й вариант) нагрузки симметричны, для них достаточно построить диаграммы усилий только для половины фермы. Для нахождения усилий в стержнях от опорных моментов необходимо построить диаграмму усилий от единичного момента, приложенного к левой опоре; зеркальное отображение этих усилий даст значение усилий в стержнях фермы от единичного момента, приложенного к правой опоре. Умножив усилия от левого и правого единичного момента на расчетные значения моментов соответственно на левой и правой опоре затем сложив их, находим усилия в стержнях фермы от опорных моментов. Для построения диаграммы единичный момент следует заменить эквивалентной парой сил с плечом, равным расстоянию между осями поясов фермы на опоре. ![]() где hоп- высота фермы на опоре; Zo - сумма привязок осей поясов к их внешним граням, равный 100 мм. Значения вертикальных опорных реакций фермы ![]() ![]() Сводя усилия от всех видов нагрузок в таблицу расчетных усилий в стержнях фермы, находим суммарные расчетные усилия, Усилия от опорных моментов учитываются только тогда, когда они догружают стержень. Если знаки усилий разные и усилие от опорного момента меньше по абсолютной величине, тогда за расчетное принимается усилие только от вертикальной нагрузки. Если же усилия имеют разные знаки, однако усилие от опорного момента больше усилия от вертикальной нагрузки, то стержень должен быть проверен также и на алгебраическую сумму этих усилий. При учете усилий от опорных моментов снеговая нагрузка вводится с коэффициентом сочетания 0,9. Таблица усилий в стержнях фермы составляется для половины фермы. При несимметричной нагрузке усилия в симметричных относительно оси элементах фермы будут иметь разные значения, в этом случае в таблицу записывают большее из них. Если усилия имеют разные знаки, то их вписывают оба. Узел «Б» ![]() Узел «В» ![]() Узел «Г» ![]() Узел «Д» ![]() Узел «Ж» ![]() Узел «З» ![]() Узел «И» ![]() Узел « ![]() ![]() Узел « ![]() ![]() Узел « ![]() ![]() Узел « ![]() ![]() Таблицу расчетных усилий в стержнях фермы и подбор сечений элементов фермы произведете по аналогии приведенной в учебнике Ю.И.Кудишина «Металлические конструкции». Использованная литература: Ю.И.Кудишин. Металлические конструкции. Общий курс-М: издат. центр «Академия», 2007. СНиП РК 5.04-23-2002. Стальные конструкции. Астана, 2003 К.К.Бакиров, Е.К.Нурмаганбетов “Расчет и конструирование металлического одноэтажного производственного здания“-А: 1998 К.К.Бакиров «Методические указания к расчету и конструированию стальной фермы одноэтажного производственного здания» ![]() ![]() Приложение 2 ![]() |