Подбор сечений растянутых стержней

      Растянутые стержни подбирают из расчета на прочность.

    Требуемую площадь поперечного сечения определяют по формуле:

где расчетное усилие в стержне;

      расчетное сопротивление для фасонной стали (приложение 8);

       коэффициент условий работы (  - для растянутых элементов).

    Выбираем по сортаменту сечение уголка с площадью .

    Подобранное сечение проверяем на прочность:

Так как в курсовом проекте пояса стропильных ферм принимают постоянного сечения по всей длине, их подбирают по наибольшему усилию, а элементы решетки подбирают каждый на свое усилие. В расчетно-пояснительной записке можно привести операции по подбору только одного из каждого типа элементов решетки.

Для удобства изготовления и комплектования металла при проектировании ферм из уголков обычно ограничиваются пятью типами уголков.

Окончательные результаты подбора сечения стержней ферм сводят в таблицу (табл.5.4). В силу симметрии конструкции таблицу составляют только для половины фермы.

 

Пример расчета по разделу 5.8.

Толщина фасонки

Подбор сечения стержней верхнего пояса

    Верхний пояс рассчитываем на максимальное усилие:

.

    Предварительно задаемся гибкостью (таб.5.2):

    Определяем условную гибкость и для полученного значение  определяем соответствующий коэффициент продольного изгиба :

  С255 до 10 мм включительно;

.

    Находим требуемую площадь сечения стержня:

    Площадь сечения одного уголка:

    Принимаем .

    Подобранное сечение необходимо проверить. Для этого определяют фактическую гибкость:

Проверка стержня на устойчивость:

Устойчивость обеспечена.

Проверка на гибкость при монтаже:

Условие соблюдается.

Подбор сечения стержней нижнего пояса (стержень1-д)

    Нижний пояс также как и верхний проектируем на максимальное усилие:

.

    Требуемую площадь поперечного сечения:

    Требуемая площадь сечения уголка:

Принимаем .

    Подобранное сечение проверяем на прочность:

Прочность обеспечена.

Опорный раскос а – б

.

    Задаемся гибкостью (см. таб.5.2):

  С255 до 10 мм включительно;

.

    Находим требуемую площадь сечения стержня:

    Площадь сечения одного уголка

Принимаем .

    Подобранное сечение необходимо проверить. Для этого определяют фактическую гибкость:

Проверка стержня на устойчивость:

Устойчивость обеспечена.

Раскос б - в

.

    Требуемую площадь поперечного сечения:

    Требуемая площадь сечения уголка:

Принимаем .

    Подобранное сечение проверяем на прочность:

Прочность обеспечена.

Стойка в-г и е-е’

    Задаемся гибкостью (см. таб.5.2):

  С255 до 10 мм включительно;

.

Находим требуемую площадь сечения стержня

Площадь сечения одного уголка

Принимаем .

    Подобранное сечение необходимо проверить. Для этого определяют фактическую гибкость:

Проверка стержня на устойчивость:

Устойчивость обеспечена.

Раскос г-д

.

Задаемся гибкостью (см. таб.5.2):

  С255 до 10 мм включительно;

.

    Находим требуемую площадь сечения стержня:

    Площадь сечения одного уголка:

Принимаем .

    Подобранное сечение необходимо проверить. Для этого определяют фактическую гибкость:

Проверка стержня на устойчивость:

Устойчивость обеспечена.

Раскос д-е

.

    Требуемую площадь поперечного сечения:

    Требуемая площадь сечения уголка:

Принимаем .

    Подобранное сечение проверяем на прочность:

Прочность обеспечена.

    Окончательные результаты подбора стержней фермы сводим в таб.5.4.

 

 

Таблица подбора сечений стержней фермы

Таблица 5.4

Наименование стержня	Обозначение стержня	Расчетное усилие, кН	Тип и размеры сечения	Площадь сечения, А,	Расчетная длина, см		Радиус инерции, см		Гибкость				σ, МПа	Принятое сечение
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Верхний пояс	3 - а	0
	4 - в	-649,93
	5 - г	-649,93
	6 - е	-853,07	∟140х10	54,66	300	600	4,33	6,12	69,28	196	0,669	1	233,3	∟140х10
Нижний пояс	1 - б	+374,61
	1 - д	+802,3	∟110х8	34,4	600		3,39		176,99			1	233,2	∟110х8
Раскосы	а - б	-568,48	∟140х10	54,66	453,43	453,43	4,33		104,72		0,453	1	229,6	∟140х10
	б - в	-413,82	∟75х6	17,56	453,43	453,43	2,3		197,16			1	235,7	∟80х6
	г - д	-237,31	∟110х7	30,3	362,72	453,43	3,4		106,7		0,442	0,8	215	∟110х8
	д - е	+92,39	∟50х5	7,78	453,43		1,54		116,56			1	118,7	∟80х6
Стойки	в - г	-115,36	∟80х6	7,36	272	340	2,47		110,12		0,424	0,8	184,7	∟80х6
	е - ж	-115,36	∟80х6	7,36	272	340	2,47		110,12		0,424	0,8	184,7	∟80х6

 

 

Конструирование узлов

    Конструирование начинают с нанесения схемы узла: оси сходящихся в нем элементов, затем контуры последних, начиная с пояса. С осевыми линиями схемы совмещают линии центров тяжести элементов. Для нанесения контуров уголков от осевых линий откладывают в сторону обушка уголка расстояние Zо. От проведенной на этом расстоянии линии откладывают в противоположную сторону полную ширину уголка b (по приложению 4).

    После нанесения контура элементов показывают обрез уголков решетки так, чтобы в сварных узлах между краями пояса и элементов решетки оставался зазор 40-50 мм для уменьшения влияния усадки швов. Такое же расстояние желательно соблюдать между краями соседних элементов решетки в узлах. Обрезают торец уголка перпендикулярно к его оси.

    Следующая операция по конструированию узлов заключается в нанесении связей, крепящих элементы к фасонке, - сварных швов. В зависимости от расположения швов назначают очертания фасонок, стремясь к наиболее простому очертанию их: прямоугольник, прямоугольная трапеция, параллелограмм. Входящие углы в фасонках недопустимы; длинные и узкие, далеко выступающие части фасонки малонадежны и не рекомендуются к применению.