Рекомендуемые толщины фасонок — КиберПедия 

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Рекомендуемые толщины фасонок



Максимальное усилие в стержнях решетки, кН До 150 160 – 250 260 – 400 410 – 600 610 – 1000 1010 – 1400 1410 – 1800 Более 1800
Толщина фасонки, мм

Поскольку ly = lx, принимаем сечение сжатого пояса из двух равнополочных уголков (рис. 5.2).

 

Рис. 5.2. Сечение пояса (к примеру 5.1)

При предварительном подборе сечения поясов легких ферм гибкость принимается λ = 60 – 90. Большие значения гибкости принимаются при меньших усилиях.

Задаемся λ = 70. Условная гибкость

По условной гибкости для для типа кривой устойчивости ′′с′′ (см. табл. 3.12) определяем коэффициент устойчивости j = 0,674 (см. табл. 3.11).

Из условия устойчивости сжатого стержня определяем требуемую площадь сечения пояса:

Атр = N/(φRyγс) = 1300 / (0,674 ∙ 24 ∙ 0,95) = 84,6 см2.

Требуемый радиус инерции

iтр = lx/λ = 300 / 70 = 4,29 см.

По требуемым значениям площади и радиуса инерции из сортамента

принимаем сечение из двух равнополочных уголков ∟160×160×14/ГОСТ 8509-93. Площадь сечения А = 43,57 ∙ 2 = 87,14 см2; радиус инерции относительно оси х-х – iх = 4,92 см; радиус инерции одного уголка относительно собственной центральной оси, параллельной свободной, iy = 4,92 см; расстояние от центра тяжести уголка до наружной грани полки, параллельной оси y1-y1, zо = 4,47 см.

Определяем радиус инерции составного сечения из двух уголков при зазоре между уголками (толщина фасонки) а= tф = 14 мм:

см.

Подсчитываем гибкости в главных плоскостях:

λх = lx/iх = 300 / 4,92 = 61;

λу = lу/iу = 300 / 7,14 = 42.

Наибольшая условная гибкость

По табл. 3.11. находим минимальный коэффициент φmin = 0,730.

Производим проверку устойчивости центрально-сжатого пояса:

Недонапряжение

Максимальная гибкость

λх = 60,7 < λи = (180 – 60α) = (180 – 60 · 0,896) = 126,

где α = 0,896 – степень загруженности стержня.

В процессе монтажа (раскрепляющие верхний сжатый пояс прогоны или плиты покрытия отсутствуют) в предположении строповки фермы в узлах верхнего пояса через четыре панели гибкость пояса из плоскости фермы не должна превышать предельной

λу = lу / iу = 4 d / i y = 4 ∙ 300 / 7,1 = 169 < λи = 220.

Сечение из двух уголков ∟160×160×14 принято.

 

Пример 5.2.Подобрать сечение верхнего сжато-изгибаемого пояса при действии на него осевого усилия N = – 1300 кН и внеузловой нагрузки F = 55 кН, приложенной в середине панели d (расчетная схема представлена на рис. 5.3). Расчетная длина пояса λх = λу = d = 3 м.

Материал конструкции – сталь класса С245. Расчетное сопротивление Ry = 24 кН/см2. Коэффициент условий работы γс = 0,95.



Рис. 5.3. Расчетная схема и сечение пояса

Определяем изгибающий момент в середине панели пояса

M = 0,9Fd/4 = 0,9 ∙ 55 ∙ 300 / 4 = 3712, 5 кН∙см.

Эксцентриситет

е = M/N = 3712,15 / 1300 = 2,86 см.

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов выполняется как в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости), так и из плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет таких элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, производится по формуле

 

 

В формуле φе – коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом определяется для сплошностенчатых стержней в зависимости от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета mef (табл. 8.2), определяемого по формуле mef = ηm,

где η – коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл. 5.7 (предварительно для таврового сечения принимается η = 1,8);

m = e/ρx = eA/Wc – относительный эксцентриситет;

ρx = Wc/A – ядровое расстояние; Wc = Ix /z0 – момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна; z0≈ 0,3h –расстояние от центра тяжести до наиболее сжатого волокна для таврового сечения; h – высота сечения.

При предварительном подборе сечения для поясов принимается гибкость λ = 60 – 90.

Задаемся гибкостью λх = lx /iх = 60.

Определяем отвечающие этой гибкости и расчетной длине стержня lx:

– радиус инерции

ix,тр= lx /λx = 300 / 60 = 5 см;

– требуемую высоту сечения

h = ix/α1 = 5 / 0,3 ≈ 17 см (принимаем h = 18 см),

где α1 ≈ 0,3 для таврового сечения из двух равнополочных уголков;

– ядровое расстояние

rx = Wc /A = (Ix /A)/z0 = i2x /z0 = (0,3h)2 / (0,3h)= 0,3h = 0,3 ∙ 18 = 5,4 см;

– приведенный эксцентриситет

mef = ηe/ρx = 1,8 ∙ 2,86 / 5,4 = 0,95;

– условную гибкость

.

По условной гибкости и приведенному эксцентриситету mef принимаем φе = 0,543.

Требуемая площадь сечения пояса



Aтр = N/(φеRyγc) = 1300 / (0,543 ∙ 24 ∙ 0,95) = 105 см2.

По Aтр и iх,трпо сортаменту принимаем сечение из двух равнополочных уголков ∟200×200×12 / ГОСТ 8510-86, имеющих характеристики:

А = 2 ∙ 47,1 = 94,2 см2; Ix = 2 ∙ 1822,78 = 3645,36 см4; iх = 6,22 см; zо = 5,37 см.

Определяем:

– момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна

Wc = Ix /zо = 3645,56 / 5,37 = 678,88 см3;

– ядровое расстояние

ρx = Wc/А = 678,88 / 94,2 = 7,2 см;

– относительный эксцентриситет

m = e/ρx = 2,86 / 7,2 = 0,4;

– гибкость

λх = lx /iх = 300 / 6,22 = 48,2;

– условную гибкость

– по табл. 5.7 при Af /Aw = 1 и = 1,64 вычисляем

η = 1,8 + 0,12m = 1,8 + 0,12 ∙ 0,4 = 1,85;

– приведенный эксцентриситет

mef = ηm = 1,85 ∙ 0,4 = 0,74.

По = 1,64 и mef = 0,74 определяем φе = 0,640.

Производим проверку пояса в плоскости действия момента:

Недонапряжение

Проверяем устойчивость пояса фермы из плоскости действия момента, для чего определяем:

– радиус инерции таврового сечения

см;

– момент инерции

Iy = iy2A = 8,72 ∙ 94,2 = 7130 см4;

– гибкость

λу = lу/iу = 300 / 8,7 = 34,5.

Так как гибкость стержня λу = 34,5 < λх = 48,2 (жесткость ЕIy > EIx), проверка устойчивости пояса из плоскости действия момента не требуется.

При ЕIy < ЕIx проверка устойчивости сжато-изогнутого пояса из плоскости действия момента производится по формуле

где φy – коэффициент устойчивости при центральном сжатии относительно оси y-y, принимается по условной гибкости (см. табл. 3.11);

с – коэффициент, учитывающий изгибно-крутильную форму потери ус-

тойчивости и зависящий от относительного эксцентриситета и формы сечения, принимается по [6, п. 5.31].

При подборе сечения внецентренно-сжатых или сжато-изгибаемых элементов можно было воспользоваться наиболее простым, но менее точным способом определения требуемой площади сечения – методом последовательных приближений. Поскольку осевое усилие N играет определяющую роль, предварительно (с некоторым запасом) принимается сечение из расчета на усилие N как центрально-сжатого элемента, а затем оно проверяется с учетом действующего момента как внецентренно-сжатый элемент.

 

Пример 5.3. Подобрать сечение стержней растянутого нижнего пояса стропильной фермы по максимальному расчетному усилию в середине пролета Nmax = 1300 кН и минимальному расчетному усилению в крайней панели

Nmin = 450 кН. Расчетная длина стержня в плоскости фермы lx = 6 м. Материал конструкции – сталь С245; Ry = 24 кН/см2 – расчетное сопротивление стали, коэффициент условий работы γс = 0,95.

Несущую способность элементов, выполненных из стали с нормативным сопротивлением Ryn ≤ 440 МПа и имеющих развитую площадку текучести, проверяют, исходя из условия развития пластических деформаций, по формуле

Для элементов, выполненных из сталей, не имеющих площадки текучести (условный предел текучести σ02 > 440 МПа), а также, если эксплуатация конструкций возможна и после развития пластической деформации, проверка несущей способности производится по формуле

где Ru – расчетное сопротивление стали, определенное по временному сопротивлению (см. табл. 2.3); γu = 1,3 – коэффициент надежности при расчете по временному сопротивлению; Aп – площадь сечения нетто с учетом возможных ослаблений отверстиями под болты или заклепки; для сварных конструкций Aп = Авr.

Определяем требуемую площадь сечения нижнего пояса по максимальному усилию:

Aтр = Nmax/(Ryγc) = 1300 / (24 ∙ 0,95) = 57,02 см2.

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков, составленных узкими полками, ∟160×100×12, имеющих площадь сечения А = 30,04 ∙ 2 =

= 60,08 см2 > Aтр = 57,02 см2; радиус инерции стержня в плоскости фермы ix = 2,18 см; zо= 2,36 см.

Проверяем растянутый пояса на прочность:

Проверяем гибкость в вертикальной плоскости (см. табл. 5.3):

λх = lx/iх = 600 / 2,18 = 275 < λи = 400.

Определяем площадь сечения по минимальному усилию

Aтр = Nmin/(Ryγc) = 450 / (24 ∙ 0,95) = 19,74 см2.

Принимаем сечение их двух неравнополочных уголков ∟100×63×7, составленных узкими полками, имеющих площадь сечения А = 11,09 ∙ 2 =

= 22,18 см2 > Aтр = 19,74 см2; радиус инерции ix = 1,37 см; zо = 1,46 см.

Проверяем гибкость в вертикальной плоскости:

λх = lx/iх = 600 / 1,37 = 438 > λи = 400.

Нижний пояс по гибкости не проходит. Принимаем сечение их двух равнополочных уголков ∟90×90×7, имеющих площадь сечения

А = 12,28 ∙ 2 = 24,56 см2 > Aтр = 19,74 см2; радиус инерции ix = 2,77 см; zо = 2,47 см.

Гибкость в вертикальной плоскости

λх = lx/iх = 600 / 2,77 = 217 < λи = 400.

Проверяем пояса на прочность:

Сечение удовлетворяет условиям прочности и предельной гибкости.

 

Пример 5.4. Подобрать сечение сжатого среднего раскоса фермы по расчетному усилию N = – 75 кН. Расчетные длины раскоса: из плоскости фермы ly = l = 4300 мм; в плоскости фермы lx = 0,8l = 0,8 ∙ 4300 = 3440 мм. Материал конструкций – сталь С245.

Сечение средних малонагруженных элементов решетки фермы, как правило, подбирается по предельной гибкостиλи.

В соответствии с табл. 5.2 для сжатого раскоса λи = 210 – 60a.

Предварительно принимаем коэффициент a = 0,75, тогда

λи = 210 – 60 ∙ 0,75 = 165.

Требуемые радиусы инерции:

– при расчете в плоскости фермы

ix,тр = lx/λи = 344 / 165 = 2,08 см;

– при расчете из плоскости фермы

iу,тр = lу /λи = 430 / 165 = 2,61 см.

По сортаменту принимаем сечение раскоса из двух равнополочных уголков ∟70×70×5, для которых ix = 2,16 см >ix,тр = 2,08 см;

см > iу,тр,

где zо= 1,9 см; a = tф = 14 мм; площадь сечения А = 2 ∙ 6,86 = 13,72 см2.

Гибкости раскоса:

λx = lx/ix = 344 / 2,16 = 159 < λи = 165;

λу = lу/iу = 430 / 3,38 = 127 < λи.

Максимальная условная гибкость раскоса

при которой коэффициент устойчивости φ = 0,253,

Проверяем устойчивость раскоса:

где γc = 0,8 при λ ≥ 60 (см. табл. 1.3).

Сечение их двух уголков ∟70×70×5 подобрано неудачно и не удовлетворяет условию устойчивости. Принимаем сечение из двух уголков ∟75×75×5, для которых: А = 2 ∙ 7,39 = 14,78 см2; ix = 2,31 см; zо = 2,02 см; см.

Подсчитываем гибкости:

λх = lx/ix = 344 / 2,31 = 149;

λу = lу /iу = 430 / 3,57 = 120.

Наибольшая условная гибкость

Коэффициент устойчивости φ = 0,282.

Производим проверку раскоса на устойчивость:

Степень загруженности элемента α = 0,937.

Предельная гибкость

λи = 210 – 60α = 210 – 60 ∙ 0,937 = 154.

Проверяем гибкость стержня

λх = 149 < λи = 154.

Сечение из двух уголков ∟75×75×5 удовлетворяет условиям устойчивости и предельной гибкости.

Подбор сечений остальных элементов фермы произведен в табличной форме (табл. 5.8). Окончательно сечения элементов фермы приняты с учетом унификации калибров уголков.






Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.025 с.