Пример: Подобрать сечение и сконструировать элемент стальной стропильной фермы на сжатие

Подбор сечения стержней стальной фермы.

Практическая работа №13

Цель работы:

- подобрать поперечные сечения стержней фермы.

В результате выполнения практического занятия студент должен

- знать: основные формулы расчета элементов стальной стропильной фермы;

- уметь: работать со СНиПом для определения расчетного сопротивления стали;

- определять расчетные длины в плоскости фермы;

- определять требуемую площадь сечения фермы;

- проверять принятые сечения.

Исходные данные:

Подобрать сечение стержня решетки фермы. На стержень действует сжимающее усилие.

№ варианта	Класс стали	Толщина фасонки, t, мм	Нагрузка N, кН	Геометрическая длина стержня, l, мм	Предельная гибкость
	С235				210-60·α	0,9
	С245				0,95
	С275				0,8
	С285				0,9
	С345				0,95
	С375				0,8
	С235				0,9
	С245				0,95
	С275				0,8
	С285				0,9
	С345				0,95
	С375				0,8
	С235				0,9
	С245				0,95
	С275				0,8
	С285				0,9
	С345				0,95
	С375				0,8
	С235				0,9
	С245				0,95
	С275				0,8
	С285				0,9
	С345				0,95
	С375				0,8
	С235				0,9
	С245				0,95
	С275				0,8
	С285				0,9
	С345				0,95
	С375				0,8
	С235				0,9
	С245				0,8
	С345				0,95

Порядок выполнения практической работы:

1. Определить расчетное сопротивление стали, R_у (9, стр. 64, табл. 51)

2. Определить расчетные длины стержня (9, стр. 19, табл. 11)

2.1. В плоскости фермы (9, стр. 19, табл. 11 п. 1а)

2.2. Перпендикулярно плоскости фермы (9, стр. 19, табл. 11 п. 2а)

3. Определить площадь сечения фермы

, (см²)

где: – нагрузка на стержень фермы, кН

- расчетное сопротивление стали, кН/см², (9, стр. 64, табл. 51)

- коэффициент условий работы

- коэффициент продольного изгиба, зависящий от условной гибкости

,

- гибкость 60-100

- расчетное сопротивление стали, кН/см², (9, стр. 64, табл. 51)

Е – модуль упругости стали, МПа; Е= 2.06 ·10⁵ МПа

Зная условную гибкость определяем коэффициент продольного изгиба (Приложение О)

4. Определить требуемые радиусы инерции

, см

, см

где: - расчетная длина стержня в плоскость фермы, см

- расчетная длина стержня перпендикулярно плоскости фермы, см

- гибкость

5. По сортаменту подбираем уголки, по трем параметрам:;;. (Приложение П)

6. Проверить принятое сечение

6.1. Определить гибкость

,

,

где: - расчетная длина стержня в плоскость фермы, см

- расчетная длина стержня перпендикулярно плоскости фермы, см

– радиусы инерции по оси х и по оси у

6.2. Определить условную гибкость по максимальному значению гибкости

,

Зная условную гибкость определяем коэффициент продольного изгиба (Приложение О)

6.3. Определить значение коэффициента α

,

где: – нагрузка на стержень фермы, кН

- расчетное сопротивление стали, кН/см², (9, стр. 64, табл. 51)

- коэффициент условий работы

- коэффициент продольного изгиба

- площадь сечения стержня фермы (из 2-х уголков).

6.4. Определить предельную гибкость

Проверить условие <

6.5. Проверить устойчивость

<

где: – нагрузка на стержень фермы, кН

- коэффициент продольного изгиба

- площадь сечения стержня фермы (из 2-х уголков).

Исходные данные:

N =359 кН; =0,8; l = 4520 мм;; t=10 мм; С345.

1. Определить расчетное сопротивление стали, R_у =335 МПа = 33,5 кН/см² (9, стр. 64, табл. 51)

2. Определить расчетные длины стержня (9, стр. 19, табл. 11)

2.1. В плоскости фермы (9, стр. 19, табл. 11 п. 1а)

l

4520 = 3616 мм

2.2. Перпендикулярно плоскости фермы (9, стр. 19, табл. 11 п. 2а)

l

4520 мм

3. Определить площадь сечения фермы

, (см²)

,

= 4,0

- гибкость 60-100

Е – модуль упругости стали, МПа; Е= 2.06 ·10⁵ МПа

Зная условную гибкость определяем коэффициент продольного изгиба (Приложение О) φ = 0,401

= 33,4 см²

4. Определить требуемые радиусы инерции

, см

, см

= 3,62 см

= 4,52см

5. По сортаменту подбираем уголки, по трем параметрам:;;. (Приложение П) /2 = 33,4/2 = 16,7 см²

2∟125х125х8

= 19,69 см²

= 3,87 см

= 5,46 см

6. Проверить принятое сечение

1.1. Определить гибкость

,

,

= 93,4

= 82,8

1.2. Определить условную гибкость по максимальному значению гибкости

,

= 3,8

Зная условную гибкость определяем коэффициент продольного изгиба (Приложение О) φ = 0,430

1.3. Определить значение коэффициента α

,

= 0,8

1.4. Определить предельную гибкость

= 162

Проверить условие <

<

1.5. Проверить устойчивость

<

<

21,2 < 26,8 кН/см²

Условие выполняется.

Конструируем элементы фермы.

2∟125х125х8

Контрольные вопросы:

1. Виды сечения стержней стальных ферм.

2. Предельная гибкость для растянутых стержней фермы.

3. Как должны быть обращены обушки уголка в нижнем и верхнем поясах?

4. От чего зависит толщина фасонки фермы?

Дата добавления: 2014-10-23