7 Конструктивный расчет фермы

В качестве материала элементов ферм и для узловых фасонок принимаем сталь С255 (табл.50*[2]).

Расчетное сопротивление для элементов ферм R_y = 25 кН/см² (при толщине проката 4-10 мм), R_y = 24 кН/см² (при толщине проката 10-20 мм), для фасонок R_y =24 кН/см² (табл. 51*[2]).

Проверка сечения производится по прочности и устойчивости. При этом сечения элементов фермы принимаются не менее, принимаемых исходя из конструктива. Для поясов это пара уголков 63x5, для решётки –50x5.

Гибкости элементов определяются по формуле:

(7.1)

где l_ef – расчётные длины элементов, определяются по табл. 11 [2];

i – радиусы инерции сечений элементов.

Предельные гибкости элементов принимаются по  табл. 19*, 20*[2]. Для растянутых элементов = 400. Для сжатых поясов, опорных раскосов и стоек = 180 – 60α. Для сжатых раскосов = 210 – 60α. Коэффициент α определяется по формуле:

(7.2)

где φ – коэффициент продольного изгиба, определяется по табл. 72 [2];

γ_с – коэффициент условия работы, принимается по табл. 6*[2];

А – площадь поперечного сечения элемента;

R_y – расчетное сопротивление стали.

Проверка принятых сечений растянутых элементов ведется по условию:

(7.3)

где γ_n = 1 – коэффициент надежности по ответственности, принимается по прил. 7, п. 2 [3].

Проверка сечений сжатых элементов:

(7.3)

Толщину фасонки принимаем 16 мм, так как максимальное усилие в решетке фермы -1097,94 кН (в пределах 1010 – 1400 кН).

Расчет элементов ферм сведен в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 – Расчет фермы

наим-е элемента	№ кэ	N, кН	сечение	А, см^2	расчетные длины, см		радиусы инерции, см		гибкости		λmax	[λ]	φ	γc	проверка σ≤Ry·γc
					lx	ly	ix	iy	λx	λy
ВП	7,18	394,684	2L75x6	17,56	300	600	2,3	3,67	130,4	163,49	163,49	400	-	0,95	22,48<23,75
ВП	8,9,16,17	-989,66	2L160x12	74,78	300	600	4,94	7,16	60,73	83,799	83,799	127,2	0,658	0,95	20,11<22,8
ВП	10,11,14,15	-1815,63	2L200x14	109,2	300	600	6,2	8,8	48,39	68,182	68,182	122,65	0,763	0,95	21,79<22,8
ВП	12,13	-2091,07	2L200x16	124	300	600	6,17	8,85	48,62	67,797	67,797	121,98	0,765	0,95	22,05<22,8
НП	1,6	250,288	2L63x5	12,26	600	600	1,94	3,19	309,3	188,09	309,28	400	-	0,95	20,42<23,75
НП	2,5	1313,307	2L125x12	57,78	600	600	3,82	5,77	157,1	103,99	157,07	400	-	0,95	22,73<22,8
НП	3,4	1864,077	2L180x12	84,38	600	600	5,59	7,97	107,3	75,282	107,33	400	-	0,95	22,09<22,8
ОР	20,22,38,39	-1097,94	2L160x10	62,86	217	435	4,96	7,12	43,75	61,1	61,1	124,44	0,794	0,95	21,99<23,75
Р	23,37	898,668	2L125x8	39,38	348	435	3,87	5,68	89,92	76,585	89,922	400	-	0,95	22,8<23,75
Р	25,35	-699,42	2L160x10	62,86	348	435	4,96	7,12	70,16	61,096	70,161	165,18	0,753	0,8	14,78<20
Р	26,34	498,72	2L75x8	23	348	435	2,28	3,72	152,6	116,94	152,63	400	-	0,95	21,68<23,75
Р	28,32	-300,385	2L110x8	34,4	348	435	3,39	5,09	102,7	85,462	102,65	158,94	0,513	0,8	17,02<20
Р	29, 31	-134,886	2L80x8	24,6	348	435	2,44	3,92	142,6	110,97	142,62	154,02	0,294	0,8	18,65<20
Р	29, 31	254,96	2L50x6	11,38	348	435	1,52	2,72	228,9	159,93	228,95	400	-	0,95	22,4<23,75
С	24, 36	-141,608	2L70x8	21,34	252	315	2,12	3,53	118,9	89,235	118,87	131,7	0,412	0,8	16,1<20
С	27,33	-141,56	2L70x8	21,34	252	315	2,12	3,53	118,9	89,235	118,87	131,7	0,412	0,8	16,1<20
С	30	-141,17	2L70x8	21,34	252	315	2,12	3,53	118,9	89,235	118,87	131,8	0,412	0,8	16,06<20

С целью унификации изменяем сечения следующих элементов:

ВП 7,18 – 2L75x8

ВП 10,11,12,13,14,15 – 2L200x16

НП 1,6 – 2L75x8

С 24,26,30,33,36 – 2L75x8

ОР 20,22,38,39 – 2L160x12

Р 28,32 – 2L125x12

Р 25,35 – 2L160x12

Р 23,37 – 2L125x12

Имеем 6 видов уголков: 75х8, 80х8, 125х12, 160х12, 180х12, 200х16.