Ферма Ф-2 не симметрична, расчет ведем всех стержней.
Расчет усилий в стержнях ферм определяем при помощи программы StructureCAD.
Расчет фермы Ф-1
Рис. 8.4 Расчетная схема стропильной фермы Ф1
Комбинации нагрузок на ферму Ф-1.
Таблица 8.2
Номер | Наименование |
1 | Постоянная +снег (1-й вариант загружения) |
2 | Постоянная +снег (2-й вариант загружения) |
Усилия и напряжения элементов при комбинации нагружений на ферму Ф1.
Таблица 8.3
Номерэл-та | Номерсечен. | Номеркомб. | Усилия и напряжения | ||
N (кН) | M (кН*м) | Q (кН) | |||
1 | 1 | 1 | 645.333 | 0. | 0. |
2 | 649.716 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 645.333 | 0. | 0. | |
2 | 649.716 | 0. | 0. | ||
5 | 1 | 1 | 831.272 | 0. | 0. |
2 | 844.363 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 831.272 | 0. | 0. | |
2 | 844.363 | 0. | 0. | ||
6 | 1 | 1 | 768.797 | 0. | 0. |
2 | 740.601 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 768.797 | 0. | 0. | |
2 | 740.601 | 0. | 0. | ||
7 | 1 | 1 | -620.817 | 0. | 0. |
2 | -625.033 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -620.817 | 0. | 0. | |
2 | -625.033 | 0. | 0. | ||
8 | 1 | 1 | -620.817 | 0. | 0. |
2 | -625.033 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -620.817 | 0. | 0. | |
2 | -625.033 | 0. | 0. | ||
10 | 1 | 1 | -866.545 | 0. | 0. |
2 | -865.531 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -866.545 | 0. | 0. | |
2 | -865.531 | 0. | 0. | ||
11 | 1 | 1 | -893.942 | 0. | 0. |
2 | -916.941 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -893.942 | 0. | 0. | |
2 | -916.941 | 0. | 0. | ||
12 | 1 | 1 | -893.942 | 0. | 0. |
2 | -916.941 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -893.942 | 0. | 0. | |
2 | -916.941 | 0. | 0. | ||
13 | 1 | 1 | -72.9 | 0. | 0. |
2 | -69.3 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -72.9 | 0. | 0. | |
2 | -69.3 | 0. | 0. | ||
14 | 1 | 1 | -88.3499 | 0. | 0. |
2 | -102.075 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -88.3499 | 0. | 0. | |
2 | -102.075 | 0. | 0. | ||
15 | 1 | 1 | -245.233 | 0. | 0. |
2 | -255.396 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -245.233 | 0. | 0. | |
2 | -255.396 | 0. | 0. | ||
17 | 1 | 1 | 116.704 | 0. | 0. |
2 | 151.353 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 116.704 | 0. | 0. | |
2 | 151.353 | 0. | 0. | ||
18 | 1 | 1 | 33.2114 | 0. | 0. |
2 | 17.1213 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 33.2114 | 0. | 0. | |
2 | 17.1213 | 0. | 0. | ||
19 | 1 | 1 | 64.2557 | 0. | 0. |
2 | 75.3773 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 64.2557 | 0. | 0. | |
2 | 75.3773 | 0. | 0. | ||
20 | 1 | 1 | -36.45 | 0. | 0. |
2 | -68.4 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | -36.45 | 0. | 0. | |
2 | -68.4 | 0. | 0. | ||
21 | 1 | 1 | 34.6656 | 0. | 0. |
2 | 65.0515 | 0. | 0. | ||
2 | 1 | 34.6656 | 0. | 0. | |
2 | 65.0515 | 0. | 0. |
Результаты max расчётных усилий сведём в табл. 8.4
Значение max расчётных усилий в стержнях фермы.
Таблица 8.4
Элемент фермы | Номерэлемента | Расчётное усилие, кН | |
сжатие | растяжение | ||
Верхний пояс | 78101112 | 625,03625,03866,55916,94916,94 | ----- |
Нижнийпояс | 56 | -- | 844,36768,80 |
Стойки | 31314 | 072,90102,08 | --- |
Шпренгели и полураскосы | 18192021 | --68,40- | 33,2175,38-65,05 |
Опорныйраскос | 1 | - | 649,72 |
Раскосы | 1517 | 255,40- | -151,35 |
Подбор сечений стержней фермы Ф-1
Для удобства изготовления и комплектования сортамента металла при проектировании ферм обычно устанавливают 4-6 разных калибров профиля, из которых набирают все элементы фермы. Чтобы предварительно установить необходимый ассортимент профилей, определяют требуемые площади сечений стержней фермы.
Для технико-экономического обоснования (п.5 данного проекта), произведем подбор сечений стержней фермы Ф1 для двух вариантов:
1) ферма металлическая с трапециевидной формой с сечением элементов из спаренных уголков и опорными нисходящими раскосами;
2) ферма металлическая с трапециевидной формой с сечением элементов решётки из одиночных уголков, пояса таврового сечения и опорными нисходящими раскосами из одиночных уголков.
Вариант №1.
Расчет сечений стержней фермы определяем при помощи программы StructureCAD
Необходимые данные для расчёта:
·марка стали ВСт3пс6-1 (
=240 МПа)[СНиП II-23-81*, табл. 51*];·N – расчётное продольное усилие;
·[
]-предельная гибкость;·
- коэффициент условия работы конструкции;·lef – расчетные длины.
Группа верх. пояс 1. Элемент №(7,8)
Расчетное сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2Коэффициент условий работы -- 0,95Предельная гибкость -- 120,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0Длина элемента -- 3,02 м | Сечение Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L120x15 |
Результаты расчета
Проверено по СНиП | Фактор | Коэффициенты использования : |
пп.5.24,5.25 | прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики | 0,66 |
п.5.3 | устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1) | 0,79 |
п.5.3 | устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1) | 0,99 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1 | 0,45 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1 | 0,69 |
Коэффициент использования 0,99 - устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа верх. пояс 2. Элемент №10
Расчетное сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2Коэффициент условий работы -- 0,95Предельная гибкость -- 120,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0Длина элемента -- 3,02 м | СечениеУголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L150x15 |
Результаты расчета
Проверено по СНиП | Фактор | Коэффициенты использования : |
пп.5.24,5.25 | прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики | 0,71 |
п.5.3 | устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1) | 0,81 |
п.5.3 | устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1) | 0,91 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1 | 0,37 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1 | 0,55 |
Коэффициент использования 0,91 - устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа верх. пояс 2. Элемент №(11,12)
Расчетное сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2Коэффициент условий работы -- 0,95Предельная гибкость -- 120,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0Длина элемента -- 1,51 м | СечениеУголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L125x16 |
Результаты расчета
Проверено по СНиП | Фактор | Коэффициенты использования : |
пп.5.24,5.25 | прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики | 0,85 |
п.5.3 | устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1) | 0,9 |
п.5.3 | устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1) | 0,95 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1 | 0,22 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1 | 0,33 |
Коэффициент использования 0,95 - устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа нижний пояс 1. Элемент №5
Расчетное сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2Коэффициент условий работы -- 0,95Предельная гибкость -- 400,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 2,0Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0Длина элемента -- 6,0 м | СечениеУголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L120x15 |
Результаты расчета
Проверено по СНиП | Фактор | Коэффициенты использования : |
пп.5.24,5.25 | прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики | 0,88 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1 | 0,53 |
пп.6.15,6.16 | предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1 | 0,41 |
Коэффициент использования 0,88 - прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики
Группа нижний пояс 2. Элемент №6