Пятиугольная металлодеревянная ферма с клеёными элементами.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

Определение расчётных нагрузок

Назначаем высоту фермы h = 1/6 lрасчт. = 18/6 = 3 м.

Выполним сбор нагрузок, действующих на ферму:

Таблица 4 Сбор нагрузок на ферму

Собственный вес фермы в зависимости от нормативного веса кровли и снега определяем по формуле прил.

K _св– коэффициент собственного веса, зависит от типа деревянных конструкций

Силы на узлы верхнего пояса фермы определяют по формулам:

1)Постоянная нагрузка от собственного веса

2)Временная от равномерной снеговой нагрузки

–коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке по первому варианту загружения (СНиП 2.01.07-85* Нагрузки

и воздействия. Приложение 3.)

Статический расчёт фермы производим на ПК «Лира 9.4».При определении расчетных усилий в элементах сегментных ферм рассматривают следующие сочетания постоянной и временной нагрузок:

1. Равномерно распределенные по всему пролету постоянная и временная нагрузки

2. Одновременное действие постоянной нагрузки и неравномерное распределение временной на пролете фермы.

Результаты расчёта сводим в таблицы 5

Таблица 5 Расчётные усилия в ферме при сочетании нагрузок

Нижний пояс фермы, раскосы рассчитывают на воздействие осевых усилий, верхний пояс – на сжатие с изгибом.

Нагрузки действующие на верхний пояс фермы определим в ПК Лира 9.6

Эпюра М: max=10,99

Min=-9,74

Эпюра N: Min=-182,675

Подбор сечений элементов фермы

Расчет верхнего пояса

N=184,489кН, M=3,98кНм

Принимаем поперечное сечение элемента верхнего пояса из 7 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

R _и = R _с = R _см = 16/γ _n = 16/0,95 = 16,8 МПа,

Расчет по прочности

М _д – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый

из расчета по деформированной схеме.

М – изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы

Нормальная сила приложена с эксцентриситетом е ≤ ¼ × h_сеч, принимаем е = 50 мм, тогда:

Ne = -64,3629 × 0.057 = 3,66 кН × м.

М = 10,7 – 3,66 = 7,04 кН × м.

x – коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента

– коэффициент продольного изгиба

–для сжато-изгибаемых элементов

А = 3000 – для древесины

Гибкость панели в плоскости изгиба

;

Расчет плоской формы деформирования

F _бр – площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке

n = 2 – для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования

j – коэффициент продольного изгиба

k _ф – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов

Принемаем сечение 17х23,1см.

Расчет нижнего пояса

Стержни 1 и 7 конструктивно назначаем уголок 50х5 мм.

Стержни 2, 3, 4, 5, 6 нижнего пояса фермы, испытывающие растягивающие усилия N₃ = 183,404 кН, принимаем из парных стальных горячекатаных равнополочных уголков, составленных тавром (сталь С245 с ). Сечение подбираем по формулам центрального растяжения.

Для нижнего пояса . Расчётная длина стержня , .

Требуемая площадь стержня составит:

,

.

Сечение проектируем из двух равнополочных уголков. По сортаменту ГОСТ 8509 – 93 принимаем равнополочные уголки 50´5, , исходя из предельной гибкости

Отсюда радиус инерции сечения:

,

.

Определяем гибкость стержня и :

,

.

Определяем несущую способность сечения:

,

,

что удовлетворяет условию .

Определяем напряжение в сечении:

,

.

Окончательно принимаем сечение элементов нижнего пояса фермы из прокатных равнополочных уголков 50´5 по ГОСТ 8509 – 93.

Для обеспечения совместной работы составных стальных стержней фермы на участках между узлами дополнительно ставим соединительные накладки на расстояниях: в растянутых элементах – через 80i друг от друга (где i – радиус инерции уголка относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок). Накладки принимаем конструктивно из равнополочных уголков 50´5 по сортаменту ГОСТ 8509 – 93.

Расчет элементов решетки

Раскос №16;27

1)Расчетное усилие N=+119,026 кН, длинна раскоса 2,83м.

Выполняем проверку прочности:

Расчетное сопротивление растяжению древесины 2-го сорта с учетом коэффициентов γ _n и m ₀:

R _р = m ₀×9/γ _n = 0,8×9/0,95 = 7,58 МПа.

m ₀=0,8–коэффициент, учитывающий ослабление

R _р=9МПа–расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон для клееных элементов

γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий

Требуемая площадь сечения раскоса

здесь площадь ослабления принята в первом приближении 25 % от площади брутто;

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Раскос №17,26

1)Расчетное усилие N=-116,526 кН, длина раскоса 3м.

Расчёт центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения производим по формулам:

на устойчивость:

Расчетное сопротивление древесины 2-го сорта сжатию вдоль волокон согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80.

R _с = 15МПа

где γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий.

- коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80 п. 4.3.

Гибкость в сжатых элементах фермы должна быть не более

Примим гибкость равную

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Выполним второе приближение:

Окончательно принимаем поперечное сечение раскоса из 6 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Раскос №18,25

1)Расчетное усилие N=58,6586 кН, длина раскоса 3 м.

Выполняем проверку прочности:

Расчетное сопротивление растяжению древесины 2-го сорта с учетом коэффициентов γ _n и m ₀:

R _р = m ₀×9/γ _n = 0,8×9/0,95 = 7,58 МПа.

m ₀=0,8–коэффициент, учитывающий ослабление

R _р=9МПа–расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон для клееных элементов

γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий

Требуемая площадь сечения раскоса

здесь площадь ослабления принята в первом приближении 25 % от площади брутто;

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Раскос №19,24

1)Расчетное усилие N=-57,6408 кН, длинна раскоса 3,17м.

Расчёт центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения производим по формулам:

на устойчивость:

Расчетное сопротивление древесины 2-го сорта сжатию вдоль волокон согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80.

R _с = 15МПа

где γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий.

- коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80 п. 4.3.

Гибкость в сжатых элементах фермы должна быть не более

Примим гибкость равную

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Выполним второе приближение:

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Раскос№20,23

1)Расчетное усилие N=19,7362 кН, длинна стойки 3,176м.

Выполняем проверку прочности:

Расчетное сопротивление растяжению древесины 2-го сорта с учетом коэффициентов γ _n и m ₀:

R _р = m ₀×9/γ _n = 0,8×9/0,95 = 7,58 МПа.

m ₀=0,8–коэффициент, учитывающий ослабление

R _р=9МПа–расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон для клееных элементов

γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий

Требуемая площадь сечения раскоса

здесь площадь ослабления принята в первом приближении 25 % от площади брутто;

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Раскос№21,22

1)Расчетное усилие N=-19,4506 кН, длинна стойки 3,35м.

Расчёт центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения производим по формулам:

на устойчивость:

Расчетное сопротивление древесины 2-го сорта сжатию вдоль волокон согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80.

R _с = 15МПа

где γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий.

- коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80 п. 4.3.

Гибкость в сжатых элементах фермы должна быть не более

Примим гибкость равную

Принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Выполним второе приближение:

Максимальная гибкость:

Окончательно принимаем поперечное сечение раскоса из 4 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Стойка№14

1) Расчетное усилие N=-122,269 кН, длина стойки 2,4м.

Расчёт центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения производим по формулам:

на устойчивость:

Расчетное сопротивление древесины 2-го сорта сжатию вдоль волокон согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80.

R _с = 15МПа

где γ _n - коэффициент надежности по назначению зданий.

- коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно актуализированной редакции СНиП II-25-80 п. 4.3.

Гибкость в сжатых элементах фермы должна быть не более

Примим гибкость равную

Принимаем поперечное сечение стойки из 7 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Выполним второе приближение:

Принимаем поперечное сечение стойки из 7 досок толщиной 33мм, и шириной 17см после острожки.

Таблица 6 Сечения элементов с учетом унификации типоразмеров

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров