Проектирование элементов каркаса одноэтажного, однопролетного здания - файл n1.docx

Проектирование элементов каркаса одноэтажного, однопролетного здания
Скачать все файлы (668.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx669kb.01.04.2014 05:57скачать

n1.docx

1   2   3

Подбор уголков для стержней фермы

В работе стержни стропильных ферм проектируются таврового сечения из двух прокатных уголков. Прежде всего, необходимо назначить толщину узловых фасонок. Толщина фасонок принимается в зависимости от усилия в опорном раскосе и остается, как правило, постоянной во всех узлах фермы.

Рекомендуемые толщины узловых фасонок

Усилие в опорном раскосе, кН

до 250

251-400

401-600

601-1000

1001-1400

1401-1800

1801-2000

Толщина фасонок, мм

8

10

12

14

16

18

20




Элементы фермы

Обозначение стержней

Толщина узловых фасонок

Верхний пояс

с-1

8



d-3

12



е -4

12



f-6

12

Нижний пояс

а-2

10



а-5

12

Раскосы

1-2

10



2-3

10



4-5

8



5-6

8

Стойки

b-1

8



3-4

8



6-7

8


Верхний пояс. Подбор уголковых профилей начинается с наиболее нагруженного стержня

Требуемая площадь сечения сжатого стержня (в ) определяется по формуле:

- продольная сжимающая сила в стержне, ; - коэффициент продольного изгиба; - расчетное сопротивление стали, принятой для изготовления фермы, , - коэффициент условий работы, c-0.95.

Чтобы найти значение , задаемся гибкостью стержня. Зная и , значение определяется по таблицам СНиП и равняется 0,565.



Затем находятся требуемые радиусы инерции поперечного сечения стержня, :

где

l

i

l

i

y

y

x

x

mp

mp

,

/

;

/

0

0








- расчетная длина стержня фермы, равная его геометрической длине ;

- расчетная длина стержня из плоскости фермы, зависящая от системы связей между фермами и способа крепления к фермам прогонов или плит; при надежном их креплении следует также принимать .



По требуемым значениям площади и радиусов инерции по таблицам сортамента подбираем наиболее подходящие уголки 2L 100х12 с фактическими значениями:

площади сечения двух уголков - 2x22,8= 45,6

радиусов инерции ix = 3,03 см и iу = 3.97см Величина iy принимается в зависимости oт принятой толщины фасонок.

Затем определяются фактические гибкости стержня:

и

и

По большей гибкости и значению находим минимальный коэффициент продольного изгиба

Проверка устойчивости стержня выполняется по формуле:


12.26?14.8

Фактические гибкости стержня сопоставляются с предельной гибкостью, равной для сжатых поясов:

- коэффициент, принимаемый не менее 0,5:

0.83, следовательно



Полученные гибкости не должны превышать предельной, равной для сжатых поясов

Нижний пояс. Подбор уголков также начинается со стержня, где усилие наибольшее.

Требуемая площадь сечения растянутого стержня, :



По требуемой площади с использованием сортамента подбираются подходящие уголки. Принимаем два равнополочных уголка 2L 100x7. площади сечения двух уголков - 2x13,75= 27,5

радиусов инерции ix = 3,08 см и iу = 4,02см Величина iy принимается в зависимости oт принятой толщины фасонок.

Затем определяются фактические гибкости стержня:

и

и

Полученные гибкости не должны превышать предельной, равной для растянутых стержней стальных ферм, загруженных статической нагрузкой, 400.

Фактическое напряжение в растянутых стержнях должно удовлетворять условию:

следовательно

где А - фактическая площадь сечения принятых уголков

Стержни решетки. Подбор уголковых профилей для сжатых стержней решетки выполняется так же, как для сжатого пояса. Задаёмся следующими значениями гибкости: для опорного раскоса , для остальных раскосов и стоек .

Расчетные длины сжатого опорного раскоса принимаются: в плоскости фермы ; из плоскости фермы . Расчетные длины остальных сжатых стержней решетки: . Здесь - геометрическая длина стержня.

Предельная гибкость сжатого опорного раскоса - такая же, как для верхнего пояса; для остальных сжатых стержней решетки , где - коэффициент, определяемый так же, как для сжатого пояса.

Расчет производим в табличной форме

Если гибкость сжатых стержней решетки (кроме опорных) , то коэффициент условий работы

Стержни решетки рекомендуется конструировать из равнополочных уголков. Опорный раскос может выполняться из неравнополочных уголков, широкие полки которых ориентируются из плоскости фермы.

Для средней стойки целесообразно крестовое сечение, обеспечивающее конструирование взаимозаменяемых отправочных элементов ферм.

Центральная сжатая стойка является рабочей. При подборе уголков для нее расчетная длина относительно оси х0-х0 принимается равной . Уголки для крестового сечения подбираются по требуемой площади и требуемому радиусу инерции относительно оси х0-х0.

Для растянутых стержней решетки подбор профилей выполняется аналогично подбору уголков для растянутого пояса. При определении гибкости стержней принимаются следующие значения их расчетных длин: в плоскости фермы; из плоскости фермы . Предельная гибкость для этих стержней такая же, как для растянутого пояса, т.е. .

Растянутые, при симметричном загружении фермы, раскосы, примыкающие к середине пролета, в случае несимметричного ее загружения временной нагрузкой могут оказаться сжатыми небольшими усилиями. Поэтому профили для этих стержней подбираются по предельным гибкостям для сжатых элементов. Для этого вычисляются требуемые радиусы инерции сечения двух уголков:
- значение предельной гибкости для слабонагруженных стержней

Затем по сортаменту подбирают уголки и компонуют сечение так, чтобы фактические значения ix и (убыли не менее требуемых.

Для всех стержней уголки менее 50x5 мм применять не разрешается.

Итогом подбора уголков для стержней фермы является сокращение их до 6...7 типоразмеров. Поэтому для стержней, расчетные площади сечения которых близки, следует принять одинаковые уголки, подобранные по большей требуемой площади, уменьшив тем самым количество типов и уголков.

Результаты расчетов по подбору профилей для стержней фермы сводим в таблицу.



Результаты расчётов по подбору профилей для стержней фермы

Стойки

Раскос

Нижний пояс

Верхний пояс



Элементы фермы

-

6-7

3-4

b-1

-

-

5-6

4-5

2-3

1-2

-

a-5

a-2

-

-

f-6

e-4

d-3

c-1



Обозначение стержней

-

-77.15

-77.15

-38.57

-

-

54.05

-161.84

269.25

-376.49

-

561.65

262.31

-

-

-559.45

-449.78

-449.78

0



Усилия, кН

-

2L 56x4

2L 56x4

2L 56x5

-

0x5

-

00x12

2L 56x4

2L 90x6

2L 100x8

2L 100x8

-

2L 100x7

2L 100x7

-

-

2L 100х12

2L 100х12

2L 100х12

2L 100х12



Принятые сечения

-

58.66

58.66

9.6

-


-


8.76

21.2

31.2

31.2

-

28

28

-

-

45.6

45.6

45.6

45,6


Площадь сечения,

-

244

244

244

-


-


342

342

342

214

-

600

600

-

-

300

300

300

300




Расчётные

длины,

см

-

305

305

305

-


-


428

428

428

428

-

600

600

-



300

300

300

300



-

1.73

1.73

1.72

-


-


1.73

2.78

3.07

3.07

-

3.07

3.07

-

-

3.03

3.03

3.03

3.03




Радиусы

инерции

сечения, см

-

2.73

2.73

2.76

-


-


2,73

4,11

3,99

3.99

-

4.54

4.54

-

-

3,97

3,97

3,97

3,97



-

54.7

54.7

162.1

-

-

221.5

55.3

150.8

54.7

-

194

194

-

-

99

99

99

99





Гибкости

-

111

111

111

-

-

123

104

155

78

-

149

149

-

-

75

75

75

75



-

0.284

0.284

0.284

-

-

-

0.442

-

0.442

-

0.601

-

0.556

0.556

-

-

0.556

0.556

0.556

принят конструктивно



-

180

180

180

-

-

400

180

400

180

-

150

150

-

-

150

150

150


Предельная гибкость

-

0.8

0.8

0.8

-

-

0.9

0.8

0.9

0.8

-

0.9

0.9

-

-

0.9

0.9

0.9



-

1.9<10.5

1.9<10.5

1.9<10.5

-

-




5.9<9.9




7.1<15.1

-

12.37<14.7

12.37<14.7

-

-

12.26<14.7

12.26<14.7

12.26<14.7

Устойчи-вости,




Проверка,




-

-

-

-

-

-

17.3<25.2

-

23.7<25.2

-

-

20,5<26,6

20,5<26,6

-

-

12,26<26,6

12,26<26,6

12,26<26,6

Прочности


1   2   3
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации