Конструктивная схема одноэтажного промышленного здания (стр. 3 из 6)

Стропильные фермы относятся к так называемым легким фермам, для которых наиболее распространены стержни таврового сечения из двух прокатных уголков. Перспективными являются фермы, стержни которые

выполняются из труб, фермы с применением элементов таврового сечения и др.

Назначение толщины фасонок

Толщина узловых фасонок назначается в зависимости от усилий в стержнях решетки. По наибольшему усилию назначается толщина фасонок = 14мм, которая может быть принята одинаковой во всех узлах фермы.

Подбор сечений стержней фермы

Верхний пояс:

Требуемая площадь сечения сжатого стержня (см²) определяется из условия обеспечения его устойчивости по формуле

A_тр=N·γ_n/φ·R_y· γ_c

где N- продольная сила в стержне, кН

φ-коэффициент продольного изгиба

Задаемся гибкостью λ=90; φ=0,6

A_тр=703·1,1/0,6·33·0,85=46 см²

Затем находят требуемые радиусы инерции (см):

где

λ₀ =90 – гибкость стержня;

= 3 м - расчетная длина стержня в плоскости фермы, принимаемая равной его геометрической длине;

- расчетная длина стержня из плоскости фермы, зависящая от системы связей между фермами и от способа крепления к фермам плит или прогонов (можно принимать

i_x_тр= i_{у тр}= 300/90=3,3 см

Принимаем сечение из двух уголков №10 (толщина фасонки 14мм)

А_{факт,уголка}=29,8 см²

i_x=2,98 см= i_y

Посчитаем фактические гибкости стержня:

Т.к. уголок равнополочный, принимаем

λ_х = 300/2,98=101

λ_y= 101

φ_min=0,5

Проверка стержня на устойчивость:

σ=N/ φ·A<R_y· γ_c/ γ_n

σ=703/(0,5·2*29,68) =11,8<33*0,85/1,1=12,8 -условие выполняется

Фактические гибкости сопоставляются с предельной гибкостью, равной для сжатых поясов и опорных раскосов: λ_u=180-60α,

где α- коэффициент, принимаемый не менее 0,5

α=703·1,1/(0,5·59,36·0,85·33) =0,93

λ_u=180-60·0,93=124,2

λ_х=101 < λ_u=124,2 -сечение принято

Нижний пояс: Требуемая площадь сечения уголков растянутого стержня (см²) определяется по формуле:

A_тр=N·γ_n/ R_y· γ_c

где N- продольная сила в стержне, кН

A_тр=693·1,1/33·0,85=27,2 см²

Принимаем сечение из двух уголков №11/7

А_{факт,уголка}=13,93 см²

Затем подобранное сечение проверяем по гибкости

i_x=3,51 см, i_y=1,98 см ,

λ_х=l_x/i_x=300/3,51=85,5 < λ_u=400

λ_y= l_y/i_y=300/1,98=151,5< λ_u=400

где l_x- расчетная длина стержня в плоскости фермы, равная его

геометрической длине

i_x- радиус инерции принятого сечения

Сечение принято.

Стержни решетки:

Требуемая площадь сечения сжатого стержня стойки (см²) определяется из условия обеспечения его устойчивости по формуле

A_тр=N·γ_n/φ·R_y· γ_c

Задаемся гибкостью λ=150; φ=0,2

A_тр=337·1,1/0,2·33·0,85=66,1 см²

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков №12,5:

А_{факт,уголка}=33,37см²

i_x=3,8см=i_y

λ_х=0,8*l_max/i_x=0,8*410/3,8=86,3=λ_y

φ_min=0,5

Проверка стержня на устойчивость

σ=N/ φ·A<R_y· γ_c/ γ_n

σ=337/0,5·2*33,7=10,1<33·0,8/1,1=24 - условие выполняется Предельная гибкость:

λ_u=210-60α

где α- коэффициент, принимаемый не менее 0,5.

α=N·γ_n / φ_min·R_y· γ_c·A=337·1,1/0,5·66,74·0,8·33=0,42

λ_u=210-60·0,5=180

λ_х=86,3 < λ_u=180- сечение принято

Требуемая площадь сечения растянутых раскосов (см²) определяется по формуле:

A_тр=N·γ_n/ R_y· γ_c

где N- продольная сила в стержне, кН

A_тр=492·1,1/33·0,85=19,3 см²

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков №8/6 (толщина фасонки 14 мм)

А_{факт,уголка}=10,67см²

Затем подобранное сечение проверяем по гибкости

i_x=2,5см i_y=1,74см

λ_х=0,8l_x/i_x=0,8*380/2,5=122 < λ_u<400

λ_y= l_y/i_y=380/1,74=218 < λ_u<400

Сечение принято.

Требуемая площадь сечения сжатых раскосов (см²) определяется из условия обеспечения его устойчивости по формуле

A_тр=N·γ_n/φ·R_y· γ_c

Задаемся гибкостью λ=150; φ=0,2

A_тр=337·1,1/0,2·33·0,85=66,1 см²

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков №12,5:

А_{факт,уголка}=33,37см²

i_x=3,8см=i_y

λ_х=0,8*410/3,8=86,3=λ_y

φ_min=0,5

Проверка стержня на устойчивость

σ=N/ φ·A<R_y· γ_c/ γ_n

σ=337/0,5·66,74=10, 1 < 33·0,8/1,1=24 -условие выполняется Предельная гибкость:

λ_u=210-60α

где α- коэффициент, принимаемый не менее 0,5.

α=N·γ_n / φ_min·R_y· γ_c·A=337·1,1/0,5·66,74·0,8·33=0,42

λ_u=210-60·0,5=180

λ_х=86,3 < λ_u=180- сечение принято

Сечение принято.

Результаты расчетов по подбору профилей для стержней фермы

Элемент	Обозн.Стерж.	Усил.КН	Прин.сечен.	Площ.Сечен.См²	Радиусыинерции,см		Гибкость		λ_u	φ_m	γ_c	σкН/см²	Rγ_c/ γ_nкН/см²
Элемент	Обозн.Стерж.	Усил.КН	Прин.сечен.	Площ.Сечен.См²	i_x	i_y	λ_x	λ_y	λ_u	φ_m	γ_c	σкН/см²	Rγ_c/ γ_nкН/см²
Верхний пояс	18	-521	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	8,8	33
	17	-641	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	10,8	33
	16	-703	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	11,8	33
	15	-676	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	11,4	33
	14	-676	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	11,4	33
	13	-703	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	11,8	33
	12	-641	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	10,8	33
	11	-521	110х110х8	59,36	2,98	2,98	101	101	124,2	0,5	0,85	8,8	33
Раскосы	33	492	70х70х5	21,34	2,5	1,74	122	218	400	-	0,85	23,1	33
	32	236	70х70х5	21,34	2,5	1,74	122	218	400	-	0,85	11,1	33
	31	64	70х70х5	21,34	2,5	1,74	122	218	400	-	0,85	3	33
	30	-53	70х70х5	66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	0,8	33
	26	-53	70х70х5	66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	0,8	33
	27	64	70х70х5	21,34	2,5	1,74	122	218	400	-	0,85	3	33
	28	236	70х70х5	21,34	2,5	1,74	122	218	400	-	0,85	11,1	33
	29	492	70х70х5	21,34	2,5	1,74	122	218	400	-	0,85	23,1	33

Раскосы

Стойки	2	-337		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	5,1	33
	19	-229		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	3,4	33
	20	-131		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	2	33
	21	-45		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	1	0,7	33
	22	85		75х75х6		21,34	2,5	1,74	122	218	180	-	0,85	4	33
	23	-45		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0.8	0,7	33
	24	-131		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	2	33
	25	-229		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	3,4	33
	1	-337		75х75х6		66,74	3,8	3,8	86,3	86,3	180	0,5	0,8	5,1	33
Нижний пояс	3	0	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	0	33
	4	447	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	16,1	33
	5	643	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	23,1	33
	6	693	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	24,9	33
	7	693	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	24,9	33
	8	643	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	23,1	33
	9	447	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	16,1	33
	10	0	70х70х6		27,86		3,51	1,98	85,5	151,5	400	-	0,85	0	33

Таблица - Количество типов уголков