Стальной каркас одноэтажного производственного здания
Рефераты >> Строительство >> Стальной каркас одноэтажного производственного здания

а) Условие прочности центрально-растянутого элемента:

σ=N/An≤Ry*gс,

где: N – расчетное усилие в рассматриваемом стержне;

Ry – расчетное сопротивление материала;

Аn – площадь сечения стержня нетто;

gс – коэффициент условий работы, gс=1 (для растянутых элементов).

Требуемая площадь центрально-растянутого элемента из условия прочности:

Anтр≥N/Ry

Далее подбираем равнополочные уголки по ГОСТ 8509-93.

б) Условие устойчивости центрально-сжатого стержня:

σ=N/(φ*A)≤Ry*gс,

где: А – площадь сечения элементов брутто;

j – коэффициент продольного изгиба, который зависит от гибкости стержня l.

Коэффициент условия работы учитывают для тех стержней решетки, которые получаются с небольшим сечением гибкостью l ³ 60 и которые могут легко деформироваться во время изготовления, транспортирования и монтажа фермы. Следовательно, для сжатых раскосов (кроме опорного) и стоек при l ³ 60 gс=0,8.

Требуемая площадь центрально-сжатого стержня из условия устойчивости:

Aтр≥N/(φ*gс*Ry)

т.к. коэффициент j в неявном виде зависит от площади сечения, то задачу решают методом последовательных приближений. В первом приближении задаемся: для поясов l=80…100, для раскосов и стоек l=100…120.

Определив j в зависимости от l и Ry вычисляем величину Атр в первом приближении, из сортамента подбираем соответствующие профили уголков.

Необходима проверка принятого сечения по условию устойчивости: сжатый стержень потеряет устойчивость в той плоскости, относительно которой гибкость максимальная, т.к. при этом j минимальный. Поэтому вычисляем гибкости lx и ly:

lx=lefx/rx,

ly=lefу/rx,

где lefx – расчетная длина сжатого стержня в плоскости фермы;

lefу – то же, из плоскости фермы;

rx, ry – радиусы инерции сечения относительно осей х и у.

Для верхнего пояса расчетная длина стержня:

lefx=l,

где l – расстояние между центрами узлов.

Расчетная длина опорного раскоса:

lefx=0,5*l.

Для остальных сжатых стержней раскосов и стоек вводится коэффициент опорного защемления m=0.8, так что расчетная длина будет:

lefx=0,8*l,

Для определения расчетных длин сжатых стержней из плоскости фермы рассматривается схема связей по верхним поясам ферм.

Связи по верхним поясам ферм уменьшают расстояние между узлами, закрепленными от горизонтального смещения, поэтому:

lefу=lзакр,

где lзакр – расстояние между закрепленными от горизонтального смещения точками (при беспрогонной системе покрытия lзакр равно шагу узлов фермы верхнего пояса).

Для сжатых раскосов и стоек расчетная длина при расчете устойчивости из плоскости фермы принимается по формуле lefx=l.

Слабозагруженные сжатые стержни решетки рассчитываются по предельной гибкости, а сечения подбирают по требуемому радиусу инерции:

rminтр=lefу/lпр.

Предельная гибкость:

- для сжатых стержней поясов и опорных раскосов: lпр=180-60*α;

- для сжатых стержней раскосов и стоек: lпр=210-60*α;

- для растянутых стержней: lпр=400,

где α=N/(φmin*A*Ry*gс)≥0.5.

Толщину фасонок назначаем конструктивно, исходя из величины усилий в опорном раскосе: при N=-406.05принимаем толщину фасонки tф=12 мм.

Во избежание повреждения при транспортировке и монтаже наименьший уголок принимается с размерами 50х5 мм.

Все расчеты сведены в таблицу 5.

Таблица 5

Таблица подбора сечений стержней ферм

(толщина фасонки tф=12 мм, уклон i=0, сталь С245, Ry=240 МПа)

Элемент

Обозначение стержня

Расчетное усилие

Сечение, мм

Площадь сечения, см2

Геометрическая длина, мм

Расчетная длина, см

Радиусы инерции, см

Гибкости

Предельная гибкость

Коэф. продольного изгиба

Коэф. условий работы

Расчетное напряжение, МПа

Недонапряжение, %

-

-

N

b

t

А

l

lxеf

lуеf

rx

ry

lx

ly

lпр

jmin

gc

σ

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

 

ВП

В-1

245.07

125

9

43.9

2800

280

280.0

3.81

5.63

73.4

49.7

400

-

0.95

55.9

308.2

 

Г-3, Д-4

-460.43

125

9

43.9

3000

300

300

3.81

5.63

78.7

53.3

140

0.696

0.95

-150.8

51.2

 

Е-6

-620.07

125

9

43.9

3000

300

300

3.81

5.63

78.7

53.3

127

0.696

0.95

-203.1

12.2

 

НП

А-2

258.78

100

7

27.3

5800

580

580

3.05

4.56

190.2

127.2

400

-

0.95

94.8

140.5

 

А-5

582.26

100

7

27.3

6000

600

600

3.05

4.56

196.7

131.6

400

-

0.95

213.3

6.9

 

Раскосы

1-2

-406.03

110

8

34.3

4220

211

422

3.36

4.99

62.9

84.6

123

0.651

0.8

-181.7

5.6

 

2-3

311.68

63

6

14.7

4250

425

425

1.92

2.97

221.2

143.2

400

-

0.95

211.4

7.8

 

4-5

-199.23

100

7

27.3

4360

348.8

436

3.05

4.56

114.4

95.7

160

0.452

0.8

-161.6

18.8

 

5-6

85.33

50

5

9.8

4250

425

425

1.53

2.41

278.7

176.5

400

-

0.95

87.5

160.5

 

Стойки

3-4

-84.02

63

6

14.7

3090

247.2

309

1.92

2.97

128.6

104.1

162

0.371

0.8

-153.4

25.1

 

6-7

-84.02

63

6

14.7

3090

247.2

309

2.97

2.97

83.3

104.1

175

0.515

0.8

-110.6

73.6

 


Страница: