Proektirovanie metallicheskoj fermy

  • 24 окт. 2011 г.
  • 2287 Слова
1. Исходные данные

Необходимо рассчитать и законструировать стропильную ферму покрытия пролётом 27 м. Шаг ферм 8 м, сечение элементов решетки фермы выполнены из парных уголков, пояса из тавров. Покрытие тёплое. Климатический район по снеговому покрову – IV. Материал фермы – сталь марки 14Г2 (ГОСТ 19282 – 73*), соответствует марке С345 по ГОСТ 27772-88*, соединения стержней в узлах фермысварные, коэффициент надёжности по назначению зданий . Высота фермы по наружным граням поясов 3150 мм.

Рис. 1. Схема стропильной фермы

2. Сбор нагрузок на ферму

На ферму действуют два вида нагрузок:
1) постоянная от собственного веса конструкций покрытия;
2) временная снеговая, которую можно отнести только к кратковременной с полным нормативным ее значением.
Величины расчетных нагрузокна 1 м2 (горизонтальной проекции) площади покрытия от собственного веса конструкции удобно определять в табличной форме.

Таблица 1.
Определение нагрузок, действующих на ферму

Вид нагрузки и ее составляющие Норма-тивная
нагрузка
( )
Коэф-т надеж-ности по нагруз-ке Расчет-ная нагрузка
( )

1 2 3 4
Постоянная:
- защитный слой гравия, на битумной мастике, t=20 мм, =20 кН/м3
-гидроизоляционный ковер из 4-х слоев рубероида
- утеплитель из минераловатных плит t=100 мм, =2,5 кН/м3
- пароизоляция из одного слоя рубероида
- цементная стяжка t=20мм
- сборные железобетонные ребристые плиты 8 x 2,7 м
- собственная масса фермы
- связи покрытия
0,4

0,2

0,25

0,05

0,4

1,6
0,3
0,04

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

1,1
1,05
1,05
0,52

0,26

0,3250,065

0,52

1,76
0,315
0,042
Итого:

Временная

- снег по всему покрытию



1,4



Всего: 4,74 - 5,91

Значения погонных равномерно распределенных расчетных нагрузок от собственного веса конструкций и снега (в кН/м) определяются по формулам:
QКР = qКР  В = 3,81 8 = 30,48 кН/м ;
РСНЕГА = РСН  В = 2,1 8 =16,8 кН/м ;
где В – шаг ферм (В = 8 м);
qКР,РСН – расчетные нагрузки действующие на ферму из табл. 1

Общая нагрузка на промежуточные узлы фермы от собственного веса конструкций и снега определяется по формуле:
F1 = (QКР +PСНЕГА)  d = (30,48 + 16,8)  2,7 = 127,66 кН;
где d – длина панели верхнего пояса (d = 2,7 м)
Общая нагрузка на опорные стойки от собственного веса конструкций и снега определяется по формуле :
F2 = 0,5  F1 = 0,5 127,66 = 63,83 кН
Тогда, опорная реакция равна :
0,5  (2 F2+9 F1) =5  F1 = 0,5  (263,83 + 9127,66) =638,3 кН

Рис. 2. Схема загружения фермы.

3. Разработка схемы связей.

Сквозная плоская система (ферма) легко теряет свою устойчивость из плоскости. Чтобы придать ферме устойчивость, ее необходимо присоединить к какой-либо жесткойконструкции или соединить с другой фермой в результате чего образуется пространственно устойчивый брус.
Для обеспечения устойчивости такого бруса (блока) необходимо, чтобы все грани его были геометрически неизменяемы в своей плоскости.
Грани блока образуются двумя вертикальными плоскостями спаренных ферм, двумя перпендикулярными им горизонтальными плоскостями связей, расположенными по обоим поясам ферм, итремя вертикальными плоскостями поперечных связей (две в торцах ферм и одна в коньке). Поскольку этот пространственный брус в поперечном сечении замкнут и достаточно широк, он обладает очень большой жесткостью при кручении и изгибе, поэтому потеря его общей устойчивости в изгибаемых системах невозможна.

Рис. 3. Связи, обеспечивающие устойчивость стропильных ферм.
4. Определение усилий в стержняхфермы

Значения усилий определяем методом сечений. За расчетную нагрузку фермы принимается расстояние между осями поясов. Уклоном верхнего пояса фермы при i = 0,015 можно пренебречь.
cos = ; sin =

Рис.5. Расчетная схема фермы





mom1 = 3150 = 0 ;...
tracking img