стальной каркас. КП МК Стальной каркас одноэтажного производственного здания ПЗ. Стальной каркас одноэтажного производственного здания
![]()
|
3.4. Подбор сечения стержней фермыСтержни стропильных ферм выполнены из прокатных уголков сечениями, показанными на рисунке 13. ![]() Рисунок 13. Сечения элементов легких ферм – равнополочные уголки (б – стержень 6-7, а- остальные стержни фермы)Для изготовления фермы принимаем сталь марки С245 с расчетным сопротивлением на растяжение и сжатие Ry=240 МПа. Подбор сечения стержней фермы выполним из условия прочности (для центрально-растянутых элементов) и условия устойчивости (для сжатых элементов): а) Условие прочности центрально-растянутого элемента: σ=N/An≤Ry*с, где: N – расчетное усилие в рассматриваемом стержне; Ry – расчетное сопротивление материала; Аn – площадь сечения стержня нетто; с – коэффициент условий работы, с=1 (для растянутых элементов). Требуемая площадь центрально-растянутого элемента из условия прочности: Anтр≥N/Ry Далее подбираем равнополочные уголки по ГОСТ 8509-93. б) Условие устойчивости центрально-сжатого стержня: σ=N/(φ*A)≤Ry*с, где: А – площадь сечения элементов брутто; – коэффициент продольного изгиба, который зависит от гибкости стержня . Коэффициент условия работы учитывают для тех стержней решетки, которые получаются с небольшим сечением гибкостью 60 и которые могут легко деформироваться во время изготовления, транспортирования и монтажа фермы. Следовательно, для сжатых раскосов (кроме опорного) и стоек при 60 с=0,8. Требуемая площадь центрально-сжатого стержня из условия устойчивости: Aтр≥N/(φ*с*Ry) т.к. коэффициент в неявном виде зависит от площади сечения, то задачу решают методом последовательных приближений. В первом приближении задаемся: для поясов =80…100, для раскосов и стоек =100…120. Определив в зависимости от и Ry вычисляем величину Атр в первом приближении, из сортамента подбираем соответствующие профили уголков. Необходима проверка принятого сечения по условию устойчивости: сжатый стержень потеряет устойчивость в той плоскости, относительно которой гибкость максимальная, т.к. при этом минимальный. Поэтому вычисляем гибкости x и y: x=lefx/rx, y=lefу/rx, где lefx – расчетная длина сжатого стержня в плоскости фермы; lefу – то же, из плоскости фермы; rx, ry – радиусы инерции сечения относительно осей х и у. Для верхнего пояса расчетная длина стержня: lefx=l, где l – расстояние между центрами узлов. Расчетная длина опорного раскоса: lefx=0,5*l. Для остальных сжатых стержней раскосов и стоек вводится коэффициент опорного защемления =0.8, так что расчетная длина будет: lefx=0,8*l, Для определения расчетных длин сжатых стержней из плоскости фермы рассматривается схема связей по верхним поясам ферм. Связи по верхним поясам ферм уменьшают расстояние между узлами, закрепленными от горизонтального смещения, поэтому: lefу=lзакр, где lзакр – расстояние между закрепленными от горизонтального смещения точками (при беспрогонной системе покрытия lзакр равно шагу узлов фермы верхнего пояса). Для сжатых раскосов и стоек расчетная длина при расчете устойчивости из плоскости фермы принимается по формуле lefx=l. Слабозагруженные сжатые стержни решетки рассчитываются по предельной гибкости, а сечения подбирают по требуемому радиусу инерции: rminтр=lefу/пр. Предельная гибкость: - для сжатых стержней поясов и опорных раскосов: пр=180-60*α; - для сжатых стержней раскосов и стоек: пр=210-60*α; - для растянутых стержней: пр=400, где α=N/(φmin*A*Ry*с)≥0.5. Толщину фасонок назначаем конструктивно, исходя из величины усилий в опорном раскосе: при N=-406.05принимаем толщину фасонки tф=12 мм. Во избежание повреждения при транспортировке и монтаже наименьший уголок принимается с размерами 50х5 мм. Все расчеты сведены в таблицу 5. Таблица 5Таблица подбора сечений стержней ферм(толщина фасонки tф=12 мм, уклон i=0, сталь С245, Ry=240 МПа)
Для ферм пролетом 24 м оптимальное количество типоразмеров - 4…5, и сечения поясов не меняют, поэтому окончательно принимаем: В-1, Г-3, Д-4, Е-6 – ∟125х9; 1-2 – ∟110х8; А-2, А-5, 4-5 – ∟100х7; 2-3, 3-4, 6-7 – ∟63х6; А-1, 5-6 – ∟50х5. ![]() Рисунок 14. Геометрическая схема полуфермы |