Подбор сечений стержней рамы
Расчетные длины стержней фермы определим в таблице 5,
где l – геометрическая длина элемента между центрами узлов в плоскости фермы;
l1 – расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы (для элементов решетки закреплением считаются пояса фермы, а для поясов – стальные панели и связи).
Таблица 5. Расчетные длины стержней фермы.
| Элемент | № стержня | Расчетные длины, см | |
| в плоскости фермы, lx | из плоскости фермы, ly | ||
| Верхний и нижний пояса: lx=l; ly=l1 | 2-3 3-4 4-6 6-7 1-5 5-8 | ||
| Опорный раскос: lx=l; ly=l1 | 1-3 | ||
| Прочие элементы решетки lx=0,8l; ly=l1 | 3-5 5-6 6-8 4-5 7-8 |
Ферма принята с поясами из широкополочных тавров и решеткой из спаренных равнополочных уголков, которые соединяются через прокладки толщиной 10 мм.
Сжатые элементы подбираются из требования общей устойчивости. В соответствии с требуемыми радиусами инерции и площадью сечения по сортаменту выбираем нужный номер профиля.
,
где 
определяется по гибкости 
(для поясов, опорного раскоса) и 
(для остальных элементов решетки).
Принятое сечение проверяем на общую устойчивость. Растянутые элементы подбираются из условия прочности. В соответствии с требуемой площадью сечения по сортаменту выбираем необходимый номер профиля.
,
Принятое сечение проверяем на прочность.
Результаты расчета сведены в таблицу 6.
| Элемент | № стержня | Расчётное усилие, кН | λ0 | φ0 | Атр, см2 | ixтр iyтр | Сечение | А,см2 | lx ly | ix iy | λx λy | λu | φmin | γc | Проверка на прочность | Проверка на устойчивость | R | |
| Растяжение | Сжатие | |||||||||||||||||
| Верхний пояс | 2-3 | 321.5 | - | - | - | 12.1 | - | Т30ШТ1 | 89,5 | 8,34 7,21 | 33,573 38,835 | - | 0,95 | 2,77 | - | 22,85 | ||
| 3-4 | - - | -1830 -1830 | 0,565 | 121.8 | 3,111 3,111 | Т30ШТ1 | 89,5 | 8,34 7,21 | 35,971 41,609 | 0,887 | 0,95 | - | 21,6 | 22,8 | ||||
| 4-6 | ||||||||||||||||||
| 6-7 | - | -2464.4 | 0,565 | 3,333 3,333 | Т40ШТ1 | 11,8 7,3 | 25,42 41,096 | 0,889 | 0,95 | - | 20,13 | 22,8 | ||||||
| Нижний пояс | 1-5 | 1036.5 | - | - | - | - | Т17,5ШТ1 | 4,5 5,96 | 128,889 97,315 | - | 0,95 | 20,66 | - | 22,8 | ||||
| 5-8 | 2305.9 | - | - | - | 86.7 | - | Т35ШТ1 | 106,5 | 10,1 7,02 | 59,4 85,47 | - | 0,95 | 20,28 | - | 22,8 | |||
| Раскосы | 1-3 | - | -1306.9 | 0,565 | 1,967 3,922 | ∟200×125×11 | 69,4 | 6,45 9,51 | 27,44 37,12 | 0,9047 | 0,95 | - | 19,5 | 22,8 | ||||
| 3-5 | 968.7 | - | - | - | 36.4 | - | ∟125×9 | 3,86 5,48 | 76,425 67,336 | - | 0,95 | 20,78 | - | 22,8 | ||||
| 5-6 | - | -558.9 | 0,493 | 53.3 | 2,95 3,69 | ∟125×9 | 3,86 5,48 | 76,425 67,336 | 0,7676 | 0,8 | - | 16,16 | 19,2 | |||||
| 6-8 | 208.9 | - | - | - | 7.9 | - | ∟56×5 | 10,82 | 1,72 2,69 | 171,512 137,175 | - | 0,95 | 18,44 | - | 22,8 | |||
| Стойки | 4-5 | - | -227.5 | 0,565 | 20.6 | 1,911 2,89 | ∟80×6 | 18,76 | 2,47 3,65 | 69,636 58,904 | 0,756 | 0,8 | - | 15,02 | 19,2 | |||
| 7-8 |
Расчет сварных швов крепления решетки
Сварку узлов фермы принимаем полуавтоматическую сварочной проволокой Св-08А в нижнем положении.
bf = 0,9 – коэффициент принимаются по табл.;
bz = 1,05 – коэффициент принимаются по табл.;
g wf = g wz = 1- коэффициенты условий работы шва, принятые для заданного климатического района.
Rwf = 20 кН/см2 – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва, принимается по таблице;
Rwz = 0,45×Run = 16,65 кН/см2 – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления;
Run= 37 кН/см2 – временное сопротивление стали настила разрыву, принимается по табл.
Находим расчётное сечение:
βf × Rwf = 0,9×200 = 180МПа;
βz × Rwz = 1,05×166,5 = 174,8МПа;
Расчётным будет сечение по границе сплавления.
Длина сварных швов:
; 
Катеты швов принимаем в соответствии с минимально допустимыми и и с учётом:
- по перу уголка
- по обушку уголка
Таблица 7. Катеты сварных швов
| № стержня | Сечение ┐┌, мм | N, кН | Шов по обушку | Шов по перу | ||||
| Nоб =0,7 × N, кН | kf, см | lw, см | Nп=0,3 × N, кН | kf, см | lw, см | |||
| 1-3 | 200х125×11 | -1306.9 | 0,75×1306.9= 980.18 | 1,3 | 0,25×1306.9=326.73 | 0,9 | ||
| 3-5 | 125х9 | 968.7 | 678.09 | 1,0 | 290.61 | 0,7 | ||
| 5-6 | 125х9 | -558.9 | 391.23 | 1,0 | 167.67 | 0,7 | ||
| 6-8 | 56х5 | 208.9 | 146.23 | 0,6 | 62.67 | 0,6 | ||
| 4-5 | 80х6 | -227.5 | 159.25 | 0,7 | 68.25 | 0,6 | ||
| 7-8 | 80х6 | -227.5 | 159.25 | 0,7 | 68.25 | 0,6 |
Список литературы
1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.
М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1990.
2. Металлические конструкции. Общий курс:
Учебник для вузов / Под общ. ред. Е.И. Беленя .М.:Стройиздат,1986.
3. Расчет стальных конструкций: Справочное пособие
Я.М. Лихтарников и др. – Киев: Будiвельнiк, 1984.
4. 4. СНиП 2.01.03-85. Железобетонные конструкции.
М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1990.