Стальной каркас одноэтажного промышленного здания (стр. 9 из 9)

Т.к. ферма входит в состав каркаса, то дополнительно учитываем передаваемый на нее распор рамы. Распор рамы определяем в двух комбинациях.

Комбинация №1.

Максимальный распор от действия всех нагрузок (по эпюрам продольных сил в ригелях):

- слева, - справа.

Комбинация №2.

Распор без учета снеговой нагрузки.

- слева,

- справа.

6.2 Статический расчет фермы

Распор рамы считаем приложенным к нижнему поясу фермы. Расчетной принимаем вторую комбинацию распора.

Рис. 39. Расчетная схема приложения распора

Усилия в стержнях нижнего пояса фермы от распора:

Для определения усилий от постоянной и снеговой нагрузок находим усилия в стержнях фермы от единичных сил, приложенных к верхнему поясу фермы (рис. 40).

Рис. 40. Расчетная схема для определения усилий от единичных сил

Для определения усилий от опорных моментов находим усилия в стержнях фермы от единичного момента, приложенного сначала к левой опоре (рис. 41), затем к правой (рис. 42).

Для удобства расчета единичный момент раскладываем на пару сил:

где h_о – расстояние между осями поясов фермы на опоре.

где h_оп=2,25 м – габарит фермы;

Длина фермы L=17,6 м. Углы наклона раскосов

Рис. 41. Расчетная схема для определения усилий от единичного момента на левой опоре

Рис. 42. Расчетная схема для определения усилий от единичного момента на правой опоре

Усилия от единичных сил и моментов находим методом вырезания узлов. Найденные усилия сводим в табл. 3, где также указываем усилия от постоянной и снеговой нагрузок, от опорных моментов, получаемых путем умножения усилий от единичных сил и моментов на значения сил.

6.3 Подбор сечений элементов фермы

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.

6.4 Расчет сварных швов прикрепления решетки

Сварку узлов фермы принимаем полуавтоматическую порошковой проволокой ПП-АН8 (R_wf=215 МПа) в нижнем положении (

). Тип электрода Э50. Определяем расчетное сечение:

Þрасчетное сечение проходит по металлу шва.

Длины сварных швов, которыми раскосы и стойки из равнополочных уголков прикрепляются к фасонкам и поясам фермы, определяются по следующим формулам:

– по обушку;

– по перу;

Катеты швов k_f принимаются в соответствии с минимально допустимыми катетами швов и с учетом условий:

– для швов по перу уголка; – для швов по обушку уголка.

Расчет швов приведен в таблице 7.

Табл. 7. Катеты сварных швов

№ стержня	Сечение ┐┌, мм	N, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			Nоб=0,7N, кН	kf, см	lw, см	Nоб=0,3N, кН	kf, см	lw, см
1–8	160´10	661	467	0,8	20	200	0,8	9
2–8	80´7	432	305	0,6	17	131	0,6	8
2–10	80´7	173	122	0,6	7	53	0,6	5
2–9	70´5	152	106	0,5	7	47	0,5	5

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. – 1984.