Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций (стр. 7 из 36)

Верхний сжатый пояс, проектируем с изменением сечения по длине:

·элементы 7, 8- примем 2 равнополочных уголка L120x15 по ГОСТ 8509-93;

· элементы 10, 11, 12- примем 2 равнополочных уголка L150x15 по ГОСТ 8509-93;

Нижний растянутый пояс (элементы 5, 6) - примем 2 равнополочных уголка L120x15 по ГОСТ 8509-93.

Опорный раскос (элемент 1) - примем 2 равнополочных уголка L100x14 по ГОСТ 8509-93.

Стойки (элементы 3, 13, 14) – примем 2 равнополочных уголка L56x4 по ГОСТ 8509-93.

Сжатые раскосы (элемент 15) - примем 2 равнополочных уголка L90x10 по ГОСТ 8509-93.

Растянутые раскосы, полураскосы и шпренгели (элементы 17, 18, 19, 20, 21) - примем 2 равнополочных уголка L50x6 по ГОСТ 8509-93.

Вариант №2.

Так как элементы решетки фермы из одиночных уголков, то расчёт следует выполнять с учётом изгибающих моментов в плоскости фермы M_xи из плоскости фермы M_y, определяемых по формулам:

M_x= M_p + e_xa ∙ N ∙ z ; M_y = e_y ∙ N ∙ z , где M_p = M_q + M_e + M_f

M_q, M_e, M_f– изгибающие моменты соответственно от внеузловой нагрузки, от расцентровки стержней в узлах и от перемещения системы (от жёсткости узлов); N – продольная сила, принимаемая со знаком соответствующему усилию;

z = z_о – 0,5 ∙ d – расстояние от центра до середины толщины полки уголка;

z_о – расстояние от центральной оси до наружной грани полки уголка;

e_xa, e_y– относительные эксцентриситеты прикрепления, определяемые по табл. 53

Моменты M_q и M_e отсутствуют, а моменты от жёсткости узлов M_f допускаются не учитывать. Тогда выражение для M_x примет вид:

M_x= e_xa ∙ N ∙ z

Расчёт на прочность внецентренно–сжатых и внецентренно–растянутых элементов из одиночных уголков, не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, следует выполнять по формуле:

где ν – коэффициент, определяемый по табл. 54 [Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП 11-23-81*)] в зависимости от условных относительных эксцентриситетов e_x и e_y;

g_с - коэффициент условий работы, определяемый по поз. 6 табл. 6* СНиП II-23-81*.

Необходимые данные для расчёта:

Марка стали ВСт3пс6, для которой

R_y = 240 МПа (фасонный прокат толщиной 2…20 мм)

N – расчётное продольное усилие;

φ – коэффициент продольного изгиба;

φ_e – коэффициент снижения расчётного сопротивления при расчёте на внецентреное сжатие;

Сечение верхнего пояса.

Для поясов ферм эксцентриситеты e_xa = e_y = 0, следовательно, M_x = M_y = 0

Элементы : 7, 8.

N = – 625,03 Кн

Сечение подбираем из условия устойчивости:

Зададимся гибкостью λ = 60 => φ = 0,807

Требуемая площадь сечения:

Расчётные длины стержней:

l_efx = 302 см, табл. 11 п. 1, б [СНиП II-23-81*]

l_efy = 302 см, табл. 11 п. 2, а [СНиП II-23-81*]

Требуемый радиус инерции:

Принимаем Т 15ШТ2, А = 38,53см², i_x= 3,84см, i_y= 4,75см

Гибкость стержня:

Проверку на устойчивость будем осуществлять в плоскости фермы:

Недонапряжение:

Предельная гибкость:

Элементы: 10, 29 (11, 12, 30, 31)

N = – 866,55 Кн

Зададимся гибкостью λ = 60 => φ = 0,807

Требуемая площадь сечения:

Расчётные длины стержней:

l_efx = 302 см, табл. 11 п. 1, б [СНиП II-23-81*]

l_efy = 302 см, табл. 11 п. 2, а [СНиП II-23-81*]

Требуемый радиус инерции:

Принимаем Т 17,5ШТ2, А = 52,02 см², i_x= 4,49см, i_y= 5,92см

Гибкость стержня:

Проверку на устойчивость будем осуществлять в плоскости фермы:

Недонапряжение:

Предельная гибкость:

Сечение нижнего пояса.

Для поясов ферм эксцентриситеты e_xa= e_y = 0, следовательно, M_x = M_y = 0.

Элементы : 5 (6)

N = – 844,36 Кн

Сечение подбираем из условия прочности:

Требуемая площадь сечения:

Расчётные длины стержней:

l_efx = 600см, табл. 11 п. 1, б [СНиП II-23-81*]

l_efy = 1200 см, табл. 11 п. 2, а [СНиП II-23-81*]

Требуемый радиус инерции:

Принимаем Т 15ШТ2, А = 38,53см², i_x= 3,84см, i_y= 4,75см

Гибкость стержня:

Проверка на прочность:

Недонапряжение

Сечение опорного раскоса.

Элемент : 1.

N = 649,72 Кн

Относительные эксцентриситеты присоединения для растянутых элементов решётки ферм из одиночных равнополочных уголков, прикрепляемых по одной полке приведены в табл. 53 [Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП 11-23-81*)]:

· в плоскости фермы e_xa= 0,36;

· из плоскости фермы e_y= – 0,6.

ν = 0,734

Расчётные длины стержней:

l_efx= 314см;

l_efy = 1200см,

Требуемая площадь сечения:

Принимаем L160х14, А = 37,39 см², i_x₀=6,20см, i_y₀= 3,16см;

Гибкость стержня:

Проверка на прочность:

Недонапряжение:

Сечение стоек. Относительные эксцентриситеты присоединения для сжатых элементов решётки ферм из одиночных равнополочных уголков, прикрепляемых по одной полке приведены в табл. 53 [Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП 11-23-81*)]:

· в плоскости фермы e_xa= 0,48;

· из плоскости фермы e_y= – 0,8.

Расчёт на устойчивость внецентренно–сжатых элементов следует выполнять по формуле:

Для равнополочных уголков при e_y= – 0,8 φ_е рекомендуется определять по табл. 55 [Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП 11-23-81*)] в зависимости от e_x и

, где e_x – условный относительный эксцентриситет в плоскости фермы

e_x

– эксцентриситет продольной силы в плоскости фермы

– условная гибкость в плоскости наименьшей жёсткости уголка.

Сечение подбираем по радиусу инерции

Элементы : 14 (3, 13)

N = -102,08 Кн

Зададимся гибкостью λ = 60

Расчётные длины стержней:

Требуемый радиус инерции:

Принимаем L100х7, А = 13,75см², i_x₀=3,88см, i_y_о= 1,98см.

Гибкость стержня:

Условная гибкость: