1.2. Определение усилий в элементах фермы
Усилия в элементах фермы определим с помощью проектно - вычислительного комплекса (ПВК) SCAD (рис.1).
Усилия в элементах фермы:
Нижний пояс
Верхний пояс
Элементы решетки
1.3. Подбор сечений центрально растянутых элементов
Элементы нижнего пояса
1) N1-ж=744.78кН
Расчет будем производить исходя из условия прочности согласно формуле 5 СНиП II-23-81*
где
– внутренние усилие в элементе фермы;
–
поперечная площадь сечения элемента
фермы;
– расчетное
сопротивление стали по пределу текучести,
равное для стали С245 –
;
– коэффициент
условия работы, равный 0.95
Из сортамента
выбираем широкополочный тавр с площадью
поперечного сечения больше, чем
.
Выбираем тавр 15ШТ1 со следующими
характеристиками:
;
;
Определим гибкость элементов:
где
– гибкость элементов соответственно
в плоскости и из плоскости фермы;
– коэффициент
расчетной длины элементов соответственно
в плоскости и из плоскости фермы
(принимаем
и
);
– геометрическая
длина элементов;
– радиус инерции
сечения элементов соответственно в
плоскости и из плоскости фермы;
– предельная
гибкость растянутых элементов, принимаем
по таблице 20 СНиП II-23-81*
в зависимости от вида нагрузки и элемента
конструкции
Т.к. вычисленные значения гибкости элементов, соответственно в плоскости и из плоскости фермы, меньше предельной гибкости растянутых элементов, следовательно, тавр подобран правильно.
Растянутые элементы решетки
1) Nа-б=309.82кН
Расчет будем производить исходя из условия прочности согласно формуле 5 сНиП II-23-81*
где – внутренние усилие в элементе фермы;
– поперечная площадь сечения элемента фермы;
– расчетное сопротивление стали по пределу текучести, равное для стали С245 – ;
– коэффициент условия работы, равный 0.95
Из сортамента выбираем равнополочный уголок с площадью поперечного сечения больше, чем . Выбираем ∟70x70x5 со следующими характеристиками:
;
;
Определим гибкость элементов:
где – гибкость элементов соответственно в плоскости и из плоскости фермы;
– коэффициент
расчетной длины элементов соответственно
в плоскости и из плоскости фермы
(принимаем
и
);
– геометрическая длина элементов;
– радиус инерции сечения элементов соответственно в плоскости и из плоскости фермы;
– предельная гибкость растянутых элементов, принимаем по таблице 20 СНиП II-23-81* в зависимости от вида нагрузки и элемента конструкции
где
– толщина фасонки, принимается в
соответствии с максимальным усилием,
возникающим в элементах решетки. Толщину
фасонки принимаем равной 10мм
Т.к. вычисленные значения гибкости элементов, соответственно в плоскости и из плоскости фермы, меньше предельной гибкости растянутых элементов, следовательно, уголок подобран правильно.
1.4. Подбор сечений центрально сжатых элементов Элементы верхнего пояса
1) N6-е=-714.26кН
Расчет будем производить исходя из условия устойчивости согласно формуле 7 сНиП II-23-81*
где – внутренние усилие в элементе фермы;
–
коэффициент продольного изгиба,
принимаемый в соответствии с таблицей
72 СНиП II-23-81*;
– поперечная площадь сечения элемента фермы;
– расчетное сопротивление стали по пределу текучести, равное для стали С245 – ;
– коэффициент условия работы, равный 0.95
Зададимся ориентировочным значением гибкости и для него вычислим значение коэффициента продольного изгиба
Из сортамента выбираем широкополочный тавр с площадью поперечного сечения больше, чем . Выбираем тавр 17.5ШТ1 со следующими характеристиками:
;
;
Определим гибкость элементов:
где – гибкость элементов соответственно в плоскости и из плоскости фермы;
– коэффициент расчетной длины элементов соответственно в плоскости и из плоскости фермы (принимаем и );
– геометрическая длина элементов;
– радиус инерции сечения элементов соответственно в плоскости и из плоскости фермы;
– предельная гибкость сжатых элементов, принимаем по таблице 19 СНиП II-23-81* в зависимости от элемента конструкции
Выбираем максимальное значение гибкости и в соответствии с таблицей 72 СНиП II-23-81* вычисляем значение коэффициента продольного изгиба
Выполним проверку
Проверка выполняется, сечение тавра удовлетворяет условию устойчивости