Спроектировать стропильную ферму промышленного здания при следующих данных:
Рис.1. Схема фермы.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
· Район строительства – гор. --------------- (--- снеговой район)
· Пролёт фермы – L =24 м
· Шаг ферм – l =6 м
· Кровля - тёплая
· Материал фермы – сталь марки ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71*
· Ry=235 МПа = 23.5 Кн/см2
· Класс ответственности здания – II (Коэффициент надёжности по назначению gn=0,95)
Геометрические размеры стержней фермы Таблица 1.
Элемент
Стержень
Геометрические размеры стержней, мм
Пролет фермы 24 м (18м)
Верхний пояс
1-В1
3010 (3010)
3-В2
3010 (3010)
4-В3
3010 (3010)
6-В4
3010 (3010)
Нижний пояс
2-Н1
6000 (6000)
5-Н2
6000 (6000)
Раскосы
1-2
3874 (3874)
2-3
3874 (3874)
4-5
4208 (4208)
5-6
4208 (отсутствует)
Стойки
0-1
2200 (2200)
3-4
2700 (2700)
6-7
3200 (отсутствует)
Определение расчётных нагрузок
При шаге ферм В=6м. Таблица 2.
№
п/п
Состав кровли
Нормативная
нагрузка, Кн/м2
γf
Расчётная нагрузка, Кн/м2
1.
Гидроизоляционный ковёр из 3-х слоёв рубероида
0.20
1.3
0.26
2.
Асфальтовая или цементная стяжка
0.40
1.3
0.52
3.
Утеплитель (пенобетон, ρ = 600Кг/м3, t =12см)
0.72
1.3
0.94
4.
Железобетонные панели из тяжёлого бетона с заливкой швов (3х6м.)
1.60
1.1
1.76
5.
Собственный вес металлоконструкций (ферма, связи)
0.3
1.05
0.32
Итого: q =3.80
6.
Снеговая нагрузка (2-й снеговой р-он)
1.2
При шаге ферм В=12м. Таблица 2.
№
п/п
Состав кровли
Нормативная
нагрузка, Кн/м2
γf
Расчётная нагрузка, Кн/м2
1.
Гравийный защитный слой на битумной мастике, t = 2см.
0.40
1.3
0.52
2.
Гидроизоляционный ковёр из 3-х слоёв рубероида
0.20
1.3
0.26
3.
Утеплитель (пенопласт, ρ = 50Кг/м3, t = 6см)
0.30
1.3
0.40
4.
Пароизоляция
0.05
1.3
0.065
5.
Стальной профилированный настил марки Н60-845-1.0
0.16
1.05
0.17
6.
Собственный вес металлоконструкций (ферма, связи, прогоны)
0.30
1.05
0.32
Итого: q =
6.
Снеговая нагрузка (--- снеговой р-он)
Вычисляем узловые нагрузки
При уклоне кровли 1/12 угол a=4°48¢, cos a=0,996
Усилие в узле от постоянной нагрузки:
Усилие в узле от снеговой нагрузки:
,
где b = 3 м.- длина панели верхнего пояса (ширина грузовой площади).
Т.к. ферма симметрично нагружена, усилия от действия единичных нагрузок в узлах (столбец 3), (табл.1) умножаем на фактические узловые нагрузки (столбец 4и5). Заполняем соответствующие колонки для растянутых (столбец 6) и сжатых (столбец 7) стержней.
Усилия в стержнях фермы Таблица 3.
Элемент
Стержень
Усилия от узловой нагрузки Fузл=1,0 кН
Усилия от постоянной нагрузки Fп = 72.3 кН
Усилия от снеговой нагрузки Fcн = 21 кН
Расчетные усилия, кН
Растяжение +
Сжатие
-
Пролет фермы 24 м
Верхний пояс
1-В1
0.00
3-В2
-6.80
-491,6
-142,8
634,4
4-В3
-6.80
-491,6
-142,8
634,4
6-В4
-7.65
-553,1
-160,7
713,8
Ниж -ний пояс
2-Н1
4.35
314,5
91,4
405,9
5-Н2
7.75
560,3
162,8
723,1
Раскосы
1-2
-5.60
-404,9
-117,6
522,5
2-3
3.10
224,1
65,1
289,2
4-5
-1.40
-101,2
-29,4
130,6
5-6
-0.20
-14,5
-4,2
18,7
Стойки
0-1
-0.50
-36,2
-10,5
46,7
3-4
-1.00
-72,3
-21,0
93,3
6-7
0.30
21,7
6,3
28,0
Подбор сечений стержней фермы
Подбор сечений сжатых стержней.
· Задаётся тип поперечного сечения и определяется требуемая площадь сечения:
· В соответствии с Aтр, iтр,x, iтр,y по сортаменту подбирают подходящий размер профиля. При несогласованности значений изменяют сечение и вновь проверяют устойчивость.
Местная устойчивость сжатых полок прокатных уголков обычно обеспечивается.
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг(0.437 сек.)