Панин А.В., Лисицын Н.А. Методическое пособие к курсовому проекту стального каркаса промышленного здания - файл n1.doc

Панин А.В., Лисицын Н.А. Методическое пособие к курсовому проекту стального каркаса промышленного здания
скачать (2200.5 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc

2201kb.

01.01.2013 11:20

скачать

n1.doc

3.4. Подбор сечений стержней стропильной фермы

Несущая способность центрально растянутых стержней определяется их прочностью

N / A_n R_{y c} ,

а центрально сжатых – устойчивостью

N / A R_{y c}.

Подбор сечений растянутых стержней производится по требуемой площади «нетто» (за вычетом ослаблений)

A_{n тр} N / R_{y c},

при этом условие обеспечения предельной гибкости растянутых стержней (только в вертикальной плоскости) l_ef / i_x  _lim обычно выполняется автоматически.

Подбор сечений сжатых стержней производится по требуемой площади

A _тр N / R_{y c}

и жёсткости i_тр ? l_ef / .

При этом важным условием рационального расходования металла является равенство гибкостей _{x y}, что при известных расчётных длинах определяет тип сечения стержня (рис 3.14).



При l_{ef x} = l_{ef y} (опорный раскос или верхний пояс при крупноразмерных панелях покрытия, шириной равных расстоянию между узлами фермы) следует выбирать третий тип сечения; при l_{ef x} =0,8 l_{ef y} (рядовые раскосы) - первый тип, а при применении прогонов и крестовой решётке горизонтальных поперечных связей по верхнему поясу, когда l_{ef x} = 0,5 l_{ef y} - второй тип сечения.

Выбрав тип сечения стержня, задаются его гибкостью = 70-90 для поясов и = 100-120 для решётки. Большие значения гибкостей принимают при меньших усилиях. По принятой гибкости и расчётному сопротивлению применённой стали в табл. 72 СНиП [1] находят значение коэффициента продольного изгиба и вычисляют требуемую площадь сечения и требуемый радиус инерции сечения. Далее по найденной требуемой площади сечения и требуемому радиусу инерции по сортаменту подбирают подходящий профиль. Чаще всего значения А_тр и i_тр оказываются близки разным профилям, что свидетельствует об ошибке в назначении величины . В этом случае выбирают промежуточный профиль с площадью обычно больше, а радиусом инерции меньше требуемого.

Пример 3.4

Подбор сечения верхнего пояса фермы.

Требуется подобрать сечение верхнего пояса фермы по расчётному усилию N = -535 кН. Покрытие по прогонам, поэтому расчётная длина стержня l_{ef x} = 302 см, l_{ef y} = 604 см. Материал – сталь С245; R_y = 24 кН/см². Коэффициент условий работы _с = 0,95 , табл. 6 [1], толщина фасонок принята 12 мм, см. ниже табл. 3.7.

Поскольку l_{ef y} = 2 l_{ef x} , принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.

Задаёмся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов: = 80; по таблице 72 СНиП [1] находим значение = 0,686. Требуемая площадь сечения

А_тр = 535 /( 0,686∙0,95∙24) = 34,2 см;

требуемый радиус инерции

i_трх = 258 / 80 = 3,23 см.

По сортаменту требуемой площади соответствуют два уголка 140х90х8 с площадью 36 см² и радиусом инерции i_x = 2,56 см, а по требуемому радиусу инерции – два уголка 200х125х12 с площадью 75,6 см².

Принимаем промежуточное значение – два уголка 160х100х10 с суммарной площадью 50,56 см² и радиусом инерции i_x= 2,84 cм (индексы расчётных осей и осей по сортаменту могут не совпадать).

Фактическая гибкость

_x = 302 / 2,84 = 106; = 0,510;

N /A = 535 / (0,510∙50,56) =20,8 кН/см² < 0,95∙24 = 22,8 кН/см².

Недонапряжение незначительно, оставляем принятое сечение из двух уголков 160х100х10 мм.

Для сокращения записей все расчёты предпочтительнее вести в табличной форме (табл. 3.7).

Слабо нагруженные стержни подбирают по предельной гибкости:

_lim = 180-60 для сжатых поясов и опорных раскосов;

_lim = 210-60 для элементов решётки, где =N/ A R_yc [1].

Практически в этом случае можно сразу положить = 0,5 и тогда

_lim = 150 для сжатых поясов и опорных раскосов;

_lim = 180 для элементов решётки

Во всех случаях для изготовления ферм не рекомендуется применять уголки сечением менее 50 х 5 мм.

Таблица 3.7. Проверка сечений стержней фермы.	Проверка сечения	N/A ? ?Ry?c			11,25< 11,45	12,70< 12,81	0,16< 6,27		11,22< 13,45		8,0<8,61		1,6<8,61	4,3<8,0
		N/A ? Ry?c		6,41<22,8			6,27<22,8	22,69<22,8		21,29<22,8		15,52<22,8
	?c			0.95	0,95	0,95	0,95	0,95	0,95	0,95	0,95 х 0,8	0,95 х 0,8	0,95 х 0,8	0,95 х 0,8
	?min				0,502	0,562	по iy, 0.275		0,590		0,472		0,472	0,437
	[?]			400	120	120	120	400	120	400	150	400	150	150
	?max			324	106	97	?х = 115	295	93	158	111	222	111	117
	Расчетная длина, см		lef y,	580	600	600	600	1800	422	424	425	425	427	315
			lef x,	280	300	300	600	600	211	339	340	340	341	252
	Радиус инерции, см		Iy,	Imin = 1,79	7,84	8,81	3,97	6,11	6,11	3,25	4,47	2,45	4,47	3,25
			ix,		2,84	3,1	5,23	2,26	2,26	2,15	3,07	1,53	3,07	2,15
	Пло-щадь A см2			10,61	50,56	67,4	50,56	39,4	39,4	16,3	31,2	9,6	31,2	16,3
	Сечение			90 х 6	160 х 100 х 10	180 х 110 х 12	160 х 100 х 10	125 х 80 х 10	125 х 80 х 10	70 х 6	100 х 8	50 х 5	100 х 8	70 х 6
	Расчетное усилие N, кН			+68	-568	-856	+317 -8	+894	-442	+347	-248	+149	-50	-70
	№№ элемента			В1	В3 В4	В6 В7	Н2	Н8	Р1,2	Р2,3	Р4,5	Р5,6	Р7,8	С3 С4 С6 С7

После подбора сечений всех элементов по согласованию с руководителем проекта оставляют 4-6 профилей.

В целях снижения трудоёмкости изготовления ферм пролётом до 24 м включительно допускается их пояса выполнять постоянного сечения, подобранного по максимальному значению продольной силы.

---

Скачать файл (2200.5 kb.)

Поиск по сайту:  

---