Подбор сечений стержней рамы

Расчетные длины стержней фермы определим в таблице 5,

где l – геометрическая длина элемента между центрами узлов в плоскости фермы;

l₁ – расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы (для элементов решетки закреплением считаются пояса фермы, а для поясов – стальные панели и связи).

Таблица 5. Расчетные длины стержней фермы.

Элемент	№ стержня	Расчетные длины, см
в плоскости фермы, lx	из плоскости фермы, ly
Верхний и нижний пояса: lx=l; ly=l1	2-3 3-4 4-6 6-7 1-5 5-8
Опорный раскос: lx=l; ly=l1	1-3
Прочие элементы решетки lx=0,8l; ly=l1	3-5 5-6 6-8 4-5 7-8

 

Ферма принята с поясами из широкополочных тавров и решеткой из спаренных равнополочных уголков, которые соединяются через прокладки толщиной 10 мм.

Сжатые элементы подбираются из требования общей устойчивости. В соответствии с требуемыми радиусами инерции и площадью сечения по сортаменту выбираем нужный номер профиля.

,

где определяется по гибкости (для поясов, опорного раскоса) и (для остальных элементов решетки).

Принятое сечение проверяем на общую устойчивость. Растянутые элементы подбираются из условия прочности. В соответствии с требуемой площадью сечения по сортаменту выбираем необходимый номер профиля.

,

Принятое сечение проверяем на прочность.

Результаты расчета сведены в таблицу 6.

Элемент	№ стержня	Расчётное усилие, кН	λ0	φ0	Атр, см2	ixтр iyтр	Сечение	А,см2	lx ly	ix iy	λx λy	λu	φmin	γc	Проверка на прочность	Проверка на устойчивость	R
Растяжение	Сжатие
Верхний пояс	2-3	321.5	-	-	-	12.1	-	Т30ШТ1	89,5		8,34 7,21	33,573 38,835		-	0,95	2,77	-	22,85
3-4	- -	-1830 -1830		0,565	121.8	3,111 3,111	Т30ШТ1	89,5		8,34 7,21	35,971 41,609		0,887	0,95	-	21,6	22,8
4-6
6-7	-	-2464.4		0,565		3,333 3,333	Т40ШТ1			11,8 7,3	25,42 41,096		0,889	0,95	-	20,13	22,8
Нижний пояс	1-5	1036.5	-	-	-		-	Т17,5ШТ1			4,5 5,96	128,889 97,315		-	0,95	20,66	-	22,8
5-8	2305.9	-	-	-	86.7	-	Т35ШТ1	106,5		10,1 7,02	59,4 85,47		-	0,95	20,28	-	22,8
Раскосы	1-3	-	-1306.9		0,565		1,967 3,922	∟200×125×11	69,4		6,45 9,51	27,44 37,12		0,9047	0,95	-	19,5	22,8
3-5	968.7	-	-	-	36.4	-	∟125×9			3,86 5,48	76,425 67,336		-	0,95	20,78	-	22,8
5-6	-	-558.9		0,493	53.3	2,95 3,69	∟125×9			3,86 5,48	76,425 67,336		0,7676	0,8	-	16,16	19,2
6-8	208.9	-	-	-	7.9	-	∟56×5	10,82		1,72 2,69	171,512 137,175		-	0,95	18,44	-	22,8
Стойки	4-5	-	-227.5		0,565	20.6	1,911 2,89	∟80×6	18,76		2,47 3,65	69,636 58,904		0,756	0,8	-	15,02	19,2
7-8

Расчет сварных швов крепления решетки

Сварку узлов фермы принимаем полуавтоматическую сварочной проволокой Св-08А в нижнем положении.

b_f = 0,9 – коэффициент принимаются по табл.;

b_z = 1,05 – коэффициент принимаются по табл.;

g _wf = g _wz = 1 - коэффициенты условий работы шва, принятые для заданного климатического района.

R_wf = 20 кН/см² – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва, принимается по таблице;

R_wz = 0,45×R_un = 16,65 кН/см² – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления;

R_un= 37 кН/см² – временное сопротивление стали настила разрыву, принимается по табл.

Находим расчётное сечение:

β_f × R_wf = 0,9×200 = 180МПа;

β_z × R_wz = 1,05×166,5 = 174,8МПа;

Расчётным будет сечение по границе сплавления.

Длина сварных швов:

;

 

Катеты швов принимаем в соответствии с минимально допустимыми и и с учётом:

- по перу уголка

- по обушку уголка

Таблица 7. Катеты сварных швов

№ стержня	Сечение ┐┌, мм	N, кН	Шов по обушку	Шов по перу
Nоб =0,7 × N, кН	kf, см	l w, см	Nп=0,3 × N, кН	kf, см	l w, см
1-3	200х125×11	-1306.9	0,75×1306.9= 980.18	1,3		0,25×1306.9=326.73	0,9
3-5	125х9	968.7	678.09	1,0		290.61	0,7
5-6	125х9	-558.9	391.23	1,0		167.67	0,7
6-8	56х5	208.9	146.23	0,6		62.67	0,6
4-5	80х6	-227.5	159.25	0,7		68.25	0,6
7-8	80х6	-227.5	159.25	0,7		68.25	0,6

 

 

Список литературы

 

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.

М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1990.

2. Металлические конструкции. Общий курс:

Учебник для вузов / Под общ. ред. Е.И. Беленя.М.:Стройиздат,1986.

3. Расчет стальных конструкций: Справочное пособие

Я.М. Лихтарников и др. – Киев: Будiвельнiк, 1984.

4. 4. СНиП 2.01.03-85. Железобетонные конструкции.

М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1990.