2

Министерство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ

Кафедра строительных конструкций

Курсовая работа

Расчет и конструирование основных несущих конструкций стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Руководитель

Студент: гр. С-483

Екатеринбург

2008

1. Компоновка

1.1 Основные конструктивные элементы каркаса здании

1.2 Определение основных размеров элементов поперечной рамы

1.2.1 Вертикальные размеры

H₁ = 12000 мм

H₂ = H_k+f+100,

где H_k - габарит крана по ГОСТ=3150 мм

f - зазор, учитывающий прогиб фермы =200 мм

H₂=3150+200+100=3050 принимаем H₂ = 3200 мм

H₀=H₁+H₂=12000+3200=15200 принимаем 15600 мм

H_в=H₂+H_пб+H_р=3200+1200+200=4600 мм

H_н=H₀-H_в+H_з=15600-4600+150=11150 мм

где H_з - заглубление колонны =800 мм

H_ф - высота фермы на опоре =3150 мм

1.2.2 Горизонтальные размеры

Крайние колонны:

Принимаю привязку колонн к оси: b₀=250 мм

Привязка ферм =200 мм

b_в=450 мм

принимаем = 750 мм

b_н= b₀+=250+750=1000 мм

Условия жесткости:

b_в / H_в? 1/12

b_в / H_в= 450/4600 = 1/10,2 ? 1/12

b_н / H ? 1/20

b_н / H = 1000/15750 = 1/16 ? 1/20

2. Статический расчет рамы

2.1 Расчетная схема рамы

е=0,5·b_н-0,5 b_в=0,5·1000-0,5·450=225

2.2 Сбор нагрузок

2.2.1 Постоянная нагрузка

№	Наименование нагрузки	Нормативное значение кН/м2	гf	Расчетное значение кН/м2
1	Защитный слой из гравия, втопленного в мастику г0=21 кН/м3 t=20мм	0,42	1,3	0,546
2	Гидроизоляция - 4-х слйный рубероидный ковер	0,2	1,3	0,26
3	Минплита жесткая г0=2 кН/м3 t=150мм	0,3	1,2	0,36
4	Пароизоляция - 1 слой рубероида	0,05	1,3	0,07
5	Стальной профнастил	0,15	1,05	0,16
6	Прогоны	1,05	1,05	0,16
7	Собственный вес конструкций покрытия (фермы, связи)	1,05	1,05	0,37
ИТОГО:	1,64		1,93

Расчетная погонная нагрузка, действующая на ригель рамы:

q=?g_i·B· г_n ,

где ?g_i - расчетная суммарная постоянная нагрузка

В - шаг ферм

г_n - коэффициент надежности по назначению

q=1.93·12·0.95=22 кН/м

Момент, возникающий в месте уступа в левой колонне:

М_л=q·l·e/2=22·24·0.225/2=59,4 кНм

Момент, возникающий в месте уступа в правой колонне:

М_п=q·l·e/2=22·30·0.225/2=74,25 кНм

2.2.2 Снеговая нагрузка

г.Екатеринбург находится в 3 снеговом районе

Расчетная погонная снеговая нагрузка:

P= S_g·г_n·В

где S_g - расчетное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности, S_g=1,8 кН/м²

В - шаг ферм

Р= 1,8·0,95·12=20,52 кН/м

Момент, возникающий в месте уступа в левой колонне:

М_л=S·l·e/2=20,52·24·0.275/2=135 кНм

Момент, возникающий в месте уступа в правой колонне:

М_п= S·l·e/2=20,52·30·0.275/2=84,6 кНм

2.2.3 Крановая нагрузка

Линии влияния для поперечной силы в центральной опоре

Q - грузоподъемность крана (Q=50/10 т)

P_max - максимальное давление на колесо крана (P_max =500 кН)

D_max - Максимальное давление кранов на колонну, когда тележка максимально приближена к этой колонне

D_max=(( Р_max·?у) ·г_f·n_c+G_п.б.) · г_n

г_f=1.1

n_c - коэффициент сочетаний для крановой нагрузки (n_c=0,85)

G_п.б - вес подкрановой балки (G_п.б=96 кН)

D_max=(( 500·1,848) ·1,1·0,85+96) · 0,95=911 кН

D_min - минимальное давление кранов на колонну, когда тележка максимально удалена от этой колонны

P_min=(Q+ G_кр)/n_о- P_max=(500+780)/2-500=140 кН

D_min=(( P_min·?у) ·г_f·n_c+G_п.б.) · г_n

D_min=(( 140·1,848) ·1,1·0,85+96) · 0,95=321 кН

Крановые моменты на крайней колонне:

M_max = D_max·е_кр

M_min = D_min·е_кр,

где е_кр - эксцентриситет приложения крановой нагрузки для крайней колонны

е_кр = b_н/2=1000/2=500 мм

M_max = 911·0,5=455,5 кНм

M_min = 321·0,5=160,5 кНм

Расчетная поперечная сила от торможения тележки:

Т_max=Т_к^н· г_f· n_c·?у

Т_к^н=(Q+ G_т) ·0,05=(500+180) ·0,05=34 кН

Т_max=34· 1,1· 0,85·1,848=59 кН

2.2.4 Ветровая нагрузка

г.Екатеринбург находится в 2 ветровом районе W_o=0,30 кПа

q_i - расчетная погонная нагрузка от напора

q_i' - расчетная погонная нагрузка от отсоса

q_i =0,3·1,4·k_i·0,8·0,95·12=3,83 k_i

q_i' =0,3·1,4·k_i·0,6·0,95·12=2,87 k_i

k₁=0,50q₁=1,915 кН/м

q₁'=1,435 кН/м

k₂=0,65q₂=2,489 кН/м

q₂'=1,865 кН/м

k₃=0,76q₃=2,91 кН/м

q₃'=2,181 кН/м

k₄=0,81

q₄=3,102 кН/м

q₄'=2,324 кН/



W=(q₃+q₄) ·h_ш/2=(2,91+3,102) ·3,150/2=9,47 кН

W'=(q'₃+q'₄) ·h_ш/2=(2,181+2,324) ·3,150/2=7,09 кН

q_экв= q₂·б=2,489 ·1,04=2,588 кН/м

q_экв'= q_2''·б=1,865 ·1,04=1,939 кН/м

2.3 Определение приближенных жесткостей элементов рамы

2.3.1 Ригель

M_max=(q+S) ·l²/8=(22+20.52) ·30²/8=3061,44 кНм

N_.= M_max/h_ф=3061,44/2,25=1360,64 кН

Площади сечения поясов:

А_н= N/R_y=1360,64/24=56,69 см² (сталь С245 R_y=24 кН/см²)

А_в= N/(R_y·ц)= 1360,64/(24·0,8)=70,87 см²

Площадь сечения ригеля:

А_р= А_н+ А_в=127,56см²

J_р= (А_н.·Z²_н+ А_в·Z²_в) ·м=(56,69 ·125² +70,87·100²) ·1 =1594481,25 см⁴

ЕА_р= 2,1·10⁴·127,56=2,68·10⁶ кН

ЕJ_р= 2,1·10⁸·1594481,25·10^-8=3,35·10⁶ кН

2.3.2 Крайняя колонна

Верхняя часть:

N_в=(q+S) ·l/2=(22+20,52) ·30/2=268,24 кН

А_в= N_в·б^в/R_y=268,24·3/24=33,53 см²

i_x=0.44·b_в=0,44·45=19,8 см

J_в= А_в· i_x²=33,53·19,8²=13145 см⁴

ЕА_в = 2,1·10⁴·33,53=0,70·10⁶ кН

ЕJ_в = 2,1·10⁸·13145·10^-8=2,8·10⁴ кН

Нижняя часть:

N_н= N_в +D_max= 268,24 + 911=2124,24 кН

А_н= N_н·б^н/R_y=2124,24·3/24=265,5 см²

i_x=0.5·b_н=0,5·100=50 см

J_н= А_н· i_x²=265,5·50²=663750 см⁴

ЕА_н = 2,1·10⁴·126,78=5,576·10⁶ кН

ЕJ_н = 2,1·10⁸·663750·10^-8=1,39·10⁶ кН

2.3.3 Средняя колонна

Верхняя часть:

N_в^ск=(q+S) · (l₁+ l₂)/2=(22+20,52) · (24+30)/2=1020,48 кН

А_в^ск= N_в^ск·б^в/R_y=1020,48·6/24=255,59 см²

i_x=0.42·h_в^ск=0,42·40=16,8 см

J_в^ск= А_в^ск· i_x²=255,59·16,8²=72005,4 см⁴

ЕА_в^ск = 2,1·10⁴·255,59=5,36·10⁶ кН

ЕJ_в^ск = 2,1·10⁸·72005,4·10^-8=1,51·10⁵ кНм²

Нижняя часть:

N_н^ск= N_в^ск +2·D_max=1020,48+2·911=4732,48 кН

А_н^ск= N_н^ск·б^н/R_y=4732,48·4/24=788 см²

i_x=0.42·h_н^ск=0,42·150=63 см

J_н^ск= А_н^ск· i_x²=788·63²=3130535 см⁴

ЕА_н^ск = 2,1·10⁴·788=16,5·10⁶ кН

ЕJ_н^ск = 2,1·10⁸·3130535·10^-8=6,57·10⁶ кНм²

Сводная таблица внутренних усилий

Сечение	Усилие	Пост	Снег	Вертикальное давление кранов	Торможение кранов	Ветер
				Dmax на А	Dmin на А	Dmax на С	Dmin на С	на А	на В	на С	слева	справа
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	M	1	-43,491	-40,567	92,23	-147,06	-1049,99	110,78	±415,64	±546,95	±32,648	533,584	-426,95
		0,9	-39,14	-36,51	-443,00	-132,35	-944,99	99,70	±374,07	±492,25	±29,38	480,22	-384,25
	N	1	-264,001	-246,24	-1855,99	-748,00	1855,99	-748	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
		0,9	-237,600	-221,61	-1697,39	-673,20	1697,39	-673,2	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	Q	1	-2,58	-2,406	26,571	25,24	20,850	-16,05	±137,75	±45,759	±1,991	-75,830	57,932
		0,9	-2,32	-2,162	23,913	22,716	18,765	-14,445	±123,97	±41,183	±1,7919	-68,247	52,1388
	M	1	-71,947	-67,108	785,312	425,46	-1280,02	287,81	±0769	±42,226	±10,69	-18,346	-24,597
		0,9	-64,75	-60,39	706,78	382,92	-1152,02	259,03	±,692	±38,00	±9,621	-16,51	22,14
	N	1	-264,001	-246,24	-1855,99	-748	-1855,99	-748,00	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
		0,9	-237,60	-221,61	-1697,39	-673,20	1697,39	-673,20	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
	M	1	13,854	12,92	-142,688	-135,54	-111,97	86,18	±0,769	±42,226	±10,69	-18,346	24,597
		0,9	12,47	11,63	-128,42	-121,98	-100,77	77,56	±0,692	±38,00	±9,621	-16,51	22,14
	N	1	-264,001	-246,24	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
		0,9	-237,60	-221,61	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000

Таблица сочетаний расчетных усилий

№	Комбинация усилий	Сочетание	Сечение
			1-1	2-2	3-3
			М, кНм	N, кНм	М, кНм	N, кНм	М, кНм	N, кНм
1	Mmax + N	1	1,3,8+	1,3,8+	1,4,8+
			995,689	-2119,66	755,591	-2119,66	191,62	-264,001
		2	1,3,8+,10	1,3,8+,10	1,2,4,8+,10
			1377,34	-1907,6	696,54	-1907,6	200,59	-237,6
2	Mmax - N	1	1,5, 8-	1,5, 8-	1,3,8-
			-1640,13	-2119,66	-1394,19	-2119,66	-171,06	-264,001
		2	1,2,5, 8-,11	1,2,5,8-,11	1,3,8-,11
			-1860,37	-1907,6	-1337,30	-1907,6	-176,09	-237,6
3	Nmax M+	1	1,3,8+	1,3,8+	1,4,8+
			995,689	-2119,66	755,591	-2119,66	191,62	-264,001
		2	1,2,3,6,7+,11	1,2,3,6,7+,11	1,2,3,4,8+,10
			1339,83	-2129,3	666,15	-2129,3	72,17	-237,6
4	Nmax M-	1	1,5,8-	1,3,7-	1,3,8-
			-1640,13	-2119,66	-1394,19	-2119,66	-171,06	-264,001
		2	1,2,3,5,8-,11	1,2,3,5,8-,11	1,2,3,8-,11
			1417,37	-3763,59	-630,51	-3763,59	-304,51	-237,6
5	Nmin M+max	1	1,10
			490,09	-264.001
		2	1,10
			441,08	-237,6
6	Nmin M-max	1	1,11
			-734,44	-264.001
		2	1,11
			-660,99	-237,600

3. Расчет ступенчатой колонны

Исходные данные:

Длина нижней части колонны: l₁=11150 мм

Длина верхней части колонны: l₂=4600 мм

Высота сечения нижней части колонны: h₁=1000 мм

Высота сечения верхней части колонны: h₂=450 мм

J₂/J₁=13145/66350=0.019

3.1 Определение расчетных длин верхней и нижней частей колонны

В плоскости рамы:

l_х1= l₁·м₁ - расчетная длина нижней части колонны в плоскости рамы

l_х2= l₂·м₂ - расчетная длина нижней части колонны в плоскости рамы

м - коэффициент приведения длины

l₂/l₁=4600/11150=0.48<0.6;

=N₁/N₂=3763,59/2119,66=1,77<3

следовательно:



м₁=5,37 (СНиП «Ст. К.» табл. 67)

l_х1= l₁· м₁=11150· 3,37=59231 мм

l_х2= l₂ · м₂ = 4600· 2,28=11062 мм

Из плоскости рамы:

l_y1= l₁=11150 мм - расчетная длина нижней части колонны из плоскости рамы

l_y2= l₂-h_пб=4600-1200=2400 мм

расчетная длина верхней части колонны из плоскости рамы

3.2 Расчет верхней части колонны

Расчетные усилия для верхней части колонны:

М₃=304,51 кНм

N₃=--237,6 кН

e_x=M/N=304,51/237,6=1.28 м

По сортаменту принимаем I № 45Б2, А=85.96 см²

Геометрические характеристики:

J_x=28870.996 см⁴

W_x=1291.90 см³

i_x=183.200 мм

J_y=1269 см⁴

W_y=141.000 см³

i_y=38.500 мм

Гибкость относительно оси X

л_x=l_x2/i_x=11150/183.2=60

Гибкость относительно оси Y

л_y=l_y2/i_y=4170/38.5=108 -

3.2.1 Проверка подобранного сечения верхней части колонны. Проверка устойчивости в плоскости рамы

где ц_е - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления при потере общей устойчивости внецентренносжатого элемента

ц_е>f(;m_ef)

m_ef= m_x·з - приведенный эксцентриситет

з >f(;m_x) (табл. 73)

з=1,75-0,1m_х-0,02(5-m_х)=1,25

m_ef= m_x · з = 8,52·1,25=10,65

ц_е=0,120 (табл. 74)

<24кН/см

Проверка устойчивости из плоскости рамы

где ц_у- коэффициент продольного изгиба верхней части колонны относительно оси Y, ц_у= 0,491 (табл 72)

с - коэффициент, учитывающий влияние момента, действующего в плоскости рамы, на потерю устойчивости из плоскости рамы



М₁=М*4170/5370=304,51*4170/5370=236 кН·м

М'=М₁*2/3=157,6 кН·м

б=0,65+0,05m_x=0,673

в=1

<24кН/см²

3.3 Расчет нижней части колонны

Расчетные усилия для нижней части колонны:

Момент, догружающий наружную ветвь:

М₁=1417,37 кНм

N₁=3763,59 кН

Момент, догружающий подкрановую ветвь:

М₂=-1394,19 кНм

N₂=-2119,66 кН

l_y1=11030 мм

l_х1=59231 мм

Усилия в ветвях нижней части колонны:

Требуемая площадь ветвей:

Для обеих ветвей принимаем I 60Б1 А=135.2 см²

h₀=1000-230/2=885 мм

Корректировка усилий в ветвях:

3.3.1 Компоновка решетки

Расчет решетки производим на Q_max=104,43 кН

Усилие сжатия в раскосе:

sinб = 0,649

Принимаем л_р=120

i_тр,min=l_p/ л_р=143/120=1.19 см

По сортаменту принимаем L63х5 с i_min=1.25 см А=6.13 см²

ц=0,419 (табл. 72 )

Проверка решетки:

<24кН/см²

3.3.2 Проверка подобранного сечения нижней части колонны

Проверка устойчивости наружной ветви в плоскости рамы:

N_н.в=2029,16 кН - откорректированное усилие в наружной ветви

А_н.в=135.26 см²

ц_1-1>f(л_1-1)

л_1-1=l_в/i_1-1=205/4.83=42.4

ц=0,884 (табл. 72)

<24кН/см²

Проверка устойчивости подкрановой ветви в плоскости рамы:

N_п.в=2454,02 кН - откорректированное усилие в подкрановой ветви

А_н.в=135.26 см²

ц_1-1>f(л_1-1)

л_1-1=l_в/i_1-1=205/4.83=42.4

ц=0,884 (табл. 72)

<24кН/см²

Проверка устойчивости наружной ветви из плоскости рамы:

ц_у-у>f(л_1-1)

л_у-у=l_у/i_у=1103/24,13=45,7

ц=0,873 (табл. 72)

<24кН/см²

Устойчивость колонны из плоскости рамы обеспечена устойчивостью отдельно каждой ветви.

3.4 Проверка устойчивости колоны в целом как единого составного стержня в плоскости рамы

Момент догружает наружную ветвь

А= А_п.в+ А_н.в=135,26+135,26=270,52 см²

ц_е>f(л_ef;m_x1)

где л_ef - условная приведенная гибкость

m_x1 - относительный эксцентриситет

л_х=l_x1/i_x

i_x - радиус инерции всего сечения

I_x=I_1-1+I_2-2 +A_н.в*(h₀/2)²+А_п.в*(h₀/2)²=

=3154+3154+135.26*(88/2)²+135.26*(88/2)²= =420164 см⁴

л_х=5823/44,58=132

ц_e=0.269

<24кН/см²

Момент догружает подкрановую ветвь

ц_e=0.219

<24кН/см²

3.5 Узлы колонны

3.5.1 Расчет базы колонны

Расчет опорной плиты

В=2с+2t+b

b=230 мм

примем с=31 мм

примем t=12 мм

В=62+24+230=316мм

L=A/B

A - площадь опорной плиты, определяется из условия прочности бетона фундамента

А=N/R_b

Бетон класса В15: R_пр=8.5 МПа=0.85 кН/см²

R_см=ш· R_пр=1,1·0,85=0,935 кН/см²

А = N / R_см = 3483,3 / 0,935 = 3725 см²

L=3725/32 =116.4 см

Принимаю L=117 см

Фактическая площадь плиты:

А=32·117=3744 см²

Напряжение в фундаменте под плитой:

<0,935кН/см²

Для определения толщины плиты вычисляем изгибающие моменты на разных участках плиты:

Участок 1: опертый по 4-м сторонам

М₁=б·у_б·а₁²

b/a=566/110=5,1>2

следовательно б₁=0,125

М₁=б₁·у_б·а²=0,125·0,83·11²=12,5 кН·см

Участок 2: опертый по 3-м сторонам

М₂=б₂·у_б·а²

b/a=28/230=0,15<0,5

следовательно б₂=0,06

М₂=б₂·у_б·а²=0,06·0,83·23²=26,3 кН·см

Участок 3: консольный

М₂=0,5·у_б·а²=0,5·0,83·3,1²=3,98 кН·см

M_max=26.3 кН*см

t_оп.пл=

Принимаю толщину опорной плиты 24 мм

Расчет траверсы

Высоту траверсы определяем из условия прочности шва крепления траверсы к ветви колонны

Сварка полуавтоматическая, проволокой Св-08Г2С

Катет шва k_f=10мм

В_f=0.7

R_wf=215 МПа=21.5 кН/см²



Принимаю h_тр=64 см

Проверка прочности траверсы:

q_тр= у_б(с+t+b/2)=0.83(3.1+1.2+23/2)=13.04 кН/см

<24кН/см²

3.5.2 Расчет анкерных болтов

Комбинация усилий:

М=734,44 кНм

N=264 кН

Из условия равновесия:

z·h₀+N·h₀/2=M

Принимаю 4 анкерных болта d=36 мм А=32,64 см² из стали 09Г2С по ГОСТ 19281-73*

3.5.3 Расчет анкерных планок

М=z/4·4.8=583/4·6=875 кНсм

с=3d₀=3·4=12 см

- ширина анкерной планки

Толщина анкерной планки:

t_пл =

Принимаю t_пл=42мм

3.5.4 Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны

Расчет траверсы

Назначаем высоту траверсы:

h_тр=(0,6-0,8)b_н

Принимаю h_тр=770мм



Определим толщину вертикального листа траверсы из условия прочности на смятие

где А_см=l_ef·t_л

l_ef=2(20…25)+с - ширина зоны смятия

с - ширина опорного листа подкрановой балки, с=220 мм

l_ef=2*20+220=260 мм

R_р - расчетное сопротивление смятию, R_р=36 кН/см²

Принимаю толщину вертикального листа 20 мм

Определим усилия, возникающие в траверсе

М=304,51 кНм

N=237,6 кН

F=N/2+М/b_в=237,6/2+304,51/0,45=795 кН

R_a=F(540/885)=795(540/885)=485 кН

R_в=F(345/885)=795(345/885)=309 кН

М_тр= R_a·36,1=485·34,5=6732,5 кН·см

Q_тр= R_в+D_max·0.9·1.2

0.9 - коэффициент, учитывающий основное сочетание усилий (2 и более временных нагрузок)

1.2 - коэффициент, учитывающий возможные неравномерности передачи усилий подкрановой балки

Q_тр= 309+1856·0.9·1.2=2313.4 кН

Проверка прочности сечения траверсы

<24кН/с

>13.8 кН/см²=R_S·г_c

3.6 Расчет сварных швов

3.6.1 Расчет шва Ш1, соединяющего вертикальные ребра с вертикальным листом траверсы

Принимаем длину шва

Определяем катет шва:

Принимаю шов Ш1 с катетом 5 мм (СНиП «Ст.К.» табл 38)

3.6.2 Расчет шва Ш2, соединяющего вертикальный лист с подкрановой ветвью

Принимаем длину шва

Определяем катет шва:

Принимаю шов Ш2 с катетом 8 мм

3.6.3 Расчет швов Ш3, соединяющих накладку с наружной полкой верхней части колонны и наружной ветвью нижней части колонны

Расчетное сочетание для расчета швов Ш3:

М'=-171,06 кНм

N'=-264,0 кН

Усилие, возникающее в наружной полке при данном сечении:

F'=N'/2+M'/h_в=171,06/2+264,0/0,45=672,19 кН

Принимаю длину шва 40 см, при этом длина накладки 80 см

3.6.4 Расчет стыкового шва Ш4.

Расчетные сочетания для расчета швов Ш4:

М= 304,51кНм

N=237,6 кН

М'=171,06 кНм

N'=264 кН

<R_wyг_c=24·0,85=20,4 кН/см²

<R_wyг_c=24·0,85=20,4 кН/см²

4 Расчет фермы

4.1 Сбор нагрузок

4.1.1 Постоянная нагрузка

Расчетная погонная нагрузка:

q=1.93·12·0.95=22 кН/м

узловая постоянная нагрузка:

Р=22·3=66 кН

4.1.2 Снеговая нагрузка

Узловые снеговые нагрузки

Р=20,52·1·3=61,56 кН

Усилия в стержнях фермы

Наименование элемента	№ элемента	пост	снеговая	Расчетное сочетание	Расчетное усилие
		1	2
Верхний пояс	7,8,13,14	-251,428	-312,686	1,2	-564,114
	9,10,11,12	-377,142	-469,029	1,2	-846,171
Нижний пояс	1,5	141,428	175,886	1,2	317,314
	2,4	330,000	410,400	1,2	740,400
	3	392,857	488,572	1,2	881,429
Раскосы	22,31	-205,071	-255,035	1,2	-460,106
	23,30	159,500	198,360	1,2	357,860
	24,29	-113,928	-141,686	1,2	-255,614
	25,28	68,357	85,012	1,2	153,369
	26,27	-22,786	-28,337	1,2	-51,123
Стойки	17,18,19,20	-33,000	-41,040	1,2	-74,040

4.2 Подбор сечений элементов фермы

4.2.1 Верхний пояс

Элементы 7,8,13,14:

N=-564,114 кН

l_x= 300 см

l_y= 300 см

Принимаю 2L 100х12 с А=2·22,8=45,6 см²

i_x=3.03 см

i_y=4.56 см

л_х=l_х/i_х=300/3.03=99,0 ц_х=0,549

л_у=l_у/i_у=300/4.56=65,8 ц_у=0,775

<22,8кН/см²

<22,8кН/см²

Элементы 9,10,11,12:

N=-846,171 кН

l_x= 300 см

l_y=300 см

Принимаю 2L 140х10 с А=2·27,3=54,6 см²

i_x=4.33 см

i_y=6.1 см

л_х=l_х/i_х=300/4.33=69,28 ц_х=0,754

л_у=l_у/i_у=300/6.10=49,18 ц_у=0,852

<22,8кН/см²

<22,8кН/см²

4.2.2 Нижний пояс

Элементы 1,5:

N=317,314 кН

l_x=l_y=600 см

Принимаю 2L 75х5 с А=2·7,39=14,8 см²

Проверка элементов по предельным гибкостям

i_x=2.31 см

i_y=3.07 см

л_х=l_х/i_х=600/2,31=260<400

л_у=l_у/i_у=600/3,07=195<400

Элементы 2,4:

N=740,400 кН

l_x=l_y=600 см

Принимаю 2L 110х8 с А=2·17,2=34,4 см²

Проверка элементов по предельным гибкостям

i_x=3.39 см

i_y=4.87 см

л_х=l_х/i_х=600/3,39=177<400

л_у=l_у/i_у=600/4,87=123<400

Элемент 3:

N=881,429 кН

l_x=l_y=600 см

Принимаю 2L 125х8 с А=2·19,7=39,4 см²

Проверка элементов по предельным гибкостям

i_x=3.87 см

i_y=5.46 см

л_х=l_х/i_х=600/3,87=155<400

л_у=l_у/i_у=600/5,46=110<400

4.2.3 Раскосы

Опорные раскосы №№ 22,31

N=-460,106 кН

l_x= 339 см

l_y= 424 см

Принимаю 2L 125х8 с А=2·19,7=39,4 см²

i_x=3.87 см

i_y=5.46 см

л_х=l_х/i_х=339/3,87=87,6 ц_х=0,630

л_у=l_у/i_у=424/5,46=77,7 ц_у=0,701

<22,8кН/см²

<22,8кН/см²

Раскосы 23,30

N=357,860 кН

l_x= 348 см

l_y= 435 см

Принимаю 2L 75х6 с А=2·8,78=17,56 см²

Проверка элементов по предельным гибкостям

i_x=2.30 см

i_y=3.44 см

л_х=l_х/i_х=348/2,30=151<400

л_у=l_у/i_у=435/3,44=126<400

Раскосы 24,29

N=-255,614 кН

l_x= 348 см

l_y= 435 см

Принимаю 2L 100х7 с А=2·13,8=27,6см²

i_x=3,08 см

i_y=4.45 см

л_х=l_х/i_х=348/3,08=113,0 ц_х=0,460

л_у=l_у/i_у=435/4,45=97,7 ц_у=0,558

<22,8кН/см²

<22,8кН/см²

Раскосы 25,28

N=153,369 кН

l_x= 348 см

l_y= 435 см

Принимаю 2L 50х5 с А=2·4,3=8,6 см²

Проверка элементов по предельным гибкостям

i_x=1,53 см

i_y=2,51 см

л_х=l_х/i_х=348/1,53=227<400

л_у=l_у/i_у=435/2,51=173<400

Раскосы 26,27

N=-51,123 кН

Сечение подбираем по предельной гибкости

l_x= 348 см

l_y= 435 см

Принимаю 2L 80х6 с А=2·9,28=18,76 см²

i_x=2,47 см

i_y=3,65 см

л_х=l_х/i_х=348/2,47=141,0 ц_х=0,310

л_у=l_у/i_у=435/3,65=119,2

<22,8кН/см²

4.2.4 Стойки

N=-74,040 кН

Сечение подбираем по предельной гибкости

l_x=252 см

l_y=315 см

Принимаю 2L 63х5 с А=2·6,13=12,26 см²

i_x=1,94 см

i_y=2,96 см

л_х=l_х/i_х=252/1,94=129,9 ц_х=0,364

л_у=l_у/i_у=315/2,96=106,4

<22,8кН/см²

Таблица проверки сечения фермы

Элемент	№ стержня	Расчетное усилие	Сечение	А, см2	lx ly	ix iy	лx лy	[л]	цmin	гc	Проверка сечений
Верхний пояс	7,8, 13,14	-564,114	¬- 100х12	45,6	300 300	3,03 4,56	99 65,8	120	0,549	0,95		22,53<22,8
	9,10, 11,12	-846,171	¬- 140х10	54,6	300 300	4,33 6,10	69,3 49,2	120	0,754	0,95		20,55<22,8
Нижний пояс	1,5	317,314	¬- 75х5	14,8	600 600	2,31 3,07	260 195	400	-	0,95	21,44<22,8
	2,4	740,400	¬- 110х8	33,4	600 600	3,39 4,87	177 123	400	-	0,95	21,52<22,8
	3	881,429	¬- 125х8	39,4	600 600	3,87 5,46	155 110	400	-	0,95	22,37<22,8
Раскосы	22,31	-460,106	¬- 125х8	39,4	339 424	3,87 5,46	87,6 77,7	120	0,630	0,95		18,6<22,8
	23,30	357,860	¬- 75х6	17,56	348 453	2,3 3,44	151 126	400	-	0,95	20,4<22,8
	24,29	-255,614	¬- 100х7	27,6	348 453	3,08 4,45	113 97,7	150	0,460	0,95		20,13<22,8
	25,28	153,369	¬- 50х5	17,56	348 453	1,53 2,51	227 173	400	-	0,95	20,4<22,8
	26,27	-51,123	¬- 80х6	18,76	348 453	2,47 3,65	141 119,2	150	0,310	0,95		8,8<22,8
Стойки	17,18, 19,20	-74,040	¬- 63х5	12,26	348 453	1,94 2,96	129,9 106,4	150	0,364	0,95		16,6<22,8