5.3 Подбор сечений стержней фермы
5.3.1 Подбор сечений верхнего пояса фермы
Элемент В1 – 1, В2 – 3, В3 – 4.
Расчетное усилие N = -1069 кН.
Расчетные длины стержня:
см;
см.
Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов ферм:
.
Тогда условная гибкость
.
При
находим,
= 0,76.
Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения
см2.
Принимаем сечение из круглой сварной прямошовной трубы по ГОСТ 10704 - 91 273х8. Для него выпишем из сортамента следующие величины:
А = 66,6 см2, iх = iу = 9,38 см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у, соответственно равны
Определим условную гибкость
.
При
находим,
= 0,962.
Проверим несущую способность подобранного сечения
кН/см2.
Получили
большое недонапряжение, поэтому изменим
уже подобранное сечение, задав гибкость
.
Тогда условная гибкость
.
При
находим,
= 0,94.
Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения
см2.
Принимаем сечение из круглой сварной прямошовной трубы по ГОСТ 10704 - 91 219х8. Для него выпишем из сортамента следующие величины:
А = 53 см2, iх = iу = 7,47 см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у, соответственно равны
Определим условную гибкость
.
При
находим,
= 0,94.
Проверим несущую способность подобранного сечения
кН/см2.
В соответствии с таблицей 19 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна
,
где
,
Следовательно
что удовлетворяет подобранному сечению
из круглой сварной прямошовной трубы219х8.
Элемент В4 – 6.
Расчетное усилие N = -1411 кН.
Расчетные длины стержня:
см;
см.
Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов ферм:
.
Тогда условная гибкость
.
При
находим,
= 0,76.
Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения
см2.
Принимаем сечение из круглой сварной прямошовной трубы по ГОСТ 10704 - 91 325х9. Для него выпишем из сортамента следующие величины:
А = 89,34 см2, iх = iу = 11,2 см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у, соответственно равны
По максимальной (перпендикулярной осям у–у) гибкости определим условную гибкость
.
При
находим,
= 0,897.
Проверим несущую способность подобранного сечения
кН/см2.
В соответствии с таблицей 19 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна
,
где
,
Следовательно
что удовлетворяет подобранному сечению
из круглой сварной прямошовной трубы325х9.
5.3.2 Подбор сечений нижнего пояса фермы
Элемент Н – 2.
Расчетные усилия: растяжение N = 601 кН;
сжатие N = -8,59 кН.
Так как растягивающая стержень нагрузка намного превосходит сжимающую (более чем в 10 раз), то сечение будем подбирать из условия обеспечения несущей способности стержня при растяжении.
Требуемая площадь поперечного сечения:
см2.
Принимаем сечение из круглой сварной прямошовной трубы по ГОСТ 10704 - 91 168х8. Для него выпишем из сортамента следующие величины:
А = 40,2 см2, iх = iу = 5,66 см.
Проверим несущую способность подобранного сечения при растяжении:
кН/см2.
Расчетные длины стержня:
см;
см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у, соответственно равны
Определим условную гибкость
.
При
находим,
= 0,6.
Проверим несущую способность подобранного сечения при сжатии:
кН/см2.
В соответствии с таблицей 19 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна
,
где
,
принимаем α = 0,5
Следовательно
что удовлетворяет подобранному сечению
из круглой сварной прямошовной трубы168х8.
Элемент Н – 5.
Расчетные усилия: растяжение N = 1326 кН.
Требуемая площадь поперечного сечения:
см2.
Принимаем сечение из круглой сварной прямошовной трубы по ГОСТ 10704 - 91 273х8. Для него выпишем из сортамента следующие величины:
А = 66,6 см2, iх = iу = 9,38 см.
Проверим несущую способность подобранного сечения при растяжении:
кН/см2.
Расчетные длины стержня:
см;
см.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у, соответственно равны
В соответствии с таблицей 20 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна
,
Следовательно
что удовлетворяет подобранному сечению
из круглой сварной прямошовной трубы273х8.