- •Вихідні данні
- •1. Вибір конструктивної схеми покриття і покрівлі
- •2. Визначення спільних розмірів ферми
- •3. Збір навантаження на ферму
- •4. Статичний розрахунок ферми
- •5. Розрахунок елементів ферми
- •5.1 Верхній пояс ферми
- •5.2 Розтягнуті елементи
- •5.3 Розкоси
- •6 Розрахунок і конструювання вузлових з’єднань ферми
- •6.1 Опорний вузол
- •6.2 Коньковий вузол
- •6.3 Проміжний вузол верхнього поясу
- •6.4 Проміжний вузол нижнього поясу
- •Список використаної літератури
5.2 Розтягнуті елементи
Розрахункові зусилля в елементах: QАД= 247.5 кН; QДД/= 164.4 кН; QД/А/= 247.5 кН
Необхідна площа стального поясу знаходиться за формулою:
, (15)
де, Q – розрахункове зусилля в стержні,
R = 21 кН/см2.
Розраховуємо стержень АД = Д/А/:
см2.
Необхідний діаметр одного тяжа визначаємо за формулою:
(16)
де 0,8 – коефіцієнт враховуючий послаблення перерізу різьбою;
0,85 – коефіцієнт несумісності роботи двох стержнів.
Приймаємо елемент з двох діаметрів, d = 34 мм.
Розраховуємо стержень ДД/
см2.
Приймаємо елемент з двох діаметрів, d = 28 мм.
Діаметри петель для приєднання тяжів до проміжних вузлів нижнього поясу з умови міцності приймаємо: для АД = Д/А/ d = 2,8 см, для ДД/ d = 2,4 см.
5.3 Розкоси
Розрахункові зусилля в елементах: QБД=QБ/Д/ = 81.9 кН
см2.
Приймаємо елемент з двох діаметрів, d = 20 мм.
Діаметр петель для БД приймаємо d = 2,0 см.
5.4 Стійки
Розрахункове зусилля в стійці ВД = 55700 Н. Розрахункова довжина l = 1.514м
Приймаємо по сортаменту переріз стійки 200 х 75 мм.
Потрібна площа перерізу розкосу:
, (17)
Задаємося гнучкістю = 70. По графіку додатка 24 [3] знаходимо = 0,61.
Тоді, см2.
Потрібна висота перерізу при його ширині 200 мм:
см < 7.5 см.
Приймаємо переріз 200 х 75, тоді F = см.
Перевіряємо розкос на повздовжній згин в площині найменшої жорсткості:
Н/см2.
де, – коефіціент повздовжнього згину, що визначається за максимальною
гнучкістю стержня по додатку 24 [3].
, φ = 0,61.
6 Розрахунок і конструювання вузлових з’єднань ферми
6.1 Опорний вузол
Розрахункові зусилля QАВ = 263.2 кНм, QАД= 247.5 кНм VА = 118.2 кН.
Необхідна довжина площадки обпирання з умови змяття обвязочного бруса поперек волокон при:
Н/см2
визначається за формулою:
(18)
см,
Приймаємо = 24 см.
Для створення горизонтальної опорної площадки використовуємо подушку перерізом 200х360 довжиною 550мм із стесаною горизонтальною площадкою 240 мм. Подушка врізається в брус верхнього поясу на глибину 130 мм, що забезпечує необхідний ексцентриситет
е = (36/2 - 13) + 13/2 = 11,5 см
та достатню площу змяття торця 13 см > 10.12 см.
Перевіряємо довжину подушки по сколюванню вдовж її довжини:
(19)
Подушка кріпиться к брусу двома парами болтів d = 18 мм.
Нижній пояс приєднується до опорного вузла траверсою, звареною із швелера №10 зі стінкою, посиленою листом товщиною 10 мм і листом розміром 20х160 мм. Ширина листа забезпечує необхідний розмір висоти площадки змяття торця верхнього поясу, який рівний = 35.16 см. Траверса розраховується на згин з розрахунковим пролітом, рівним відстані між вітками нижнього поясу:
см.
Розрахунковий момент:
(20)
кН/см
Геометричні характеристики перерізу:
- площа перерізу:
F = 10 + 10,9 + 32 = 52.9 см2
- положення центру тяжіння
см;
- момент інерції перерізу
- мінімальний момент опору
Нормальні напруження
Перевіряємо на згин лист траверси при дії від зусилля у нижньому поясі:
Згинаючий момент для ділянки шириною 1 см при прольоті 10 см та защемлених кінцях:
(21)
те ж, для консольної ділянки вилітом = 3 см.
Необхідна товщина плити:
(22)
см; приймаємо 2 см.
Розраховуємо зварні шви для кріплення швелера до листа. Довжина траверси 39 см. Необхідна висота шва:
(23)
см
приймаємо шви максимально можливої висоти = 5 мм.
Кріплення ферми до обв'язочного бруса виконується болтами d = 18 мм за допомогою кутиків 80 х 8 мм.