- •1. Исходные данные
- •2. Выбор основных расчётных характеристик
- •3. Расчёт прогона покрытия
- •4. Проектирование стропильной фермы
- •4.1. Определение нагрузок на ферму
- •4.2. Определение расчётных усилий в стержнях фермы
- •4.3. Подбор сечений стержней фермы
- •4.4. Расчет сварных швов прикрепления раскоса и стоек к фасонкам
- •4.5. Рекомендации по оформлению рабочего чертежа фермы
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В расчётно-графической работе необходимо произвести расчёт и конструирование элементов стропильного покрытия (прогона покрытия и стропильной фермы из парных уголков) в соответствии с заданием на проектирование. Исходные данные выбираются по двум последним цифрам шифра зачётной книжки: студентами специальности 270301 "Архитектура" по табл. 1 прил. 1, студентами специальности 270302 "Дизайн архитектурной среды" по табл. 2 прил. 1.
Расчётно-графическая работа состоит из расчётно-пояснительной записки и чертежей, располагаемых на листе формата А2.
Текст расчётно-пояснительной записки должен быть написан чернилами или пастой на одной стороне стандартных листов писчей бумаги с оставлением полей: слева - 20 мм, справа - 510 мм. Рисунки выполнять карандашом или пастой в удобном для их изображения масштабе. Изложенный в пояснительной записке материал рекомендуется выполнять в последовательности, указанной в методических указаниях.
1. Исходные данные
В задание на выполнение расчётно-графической работы входит:
- длина стропильной фермы ( L );
- шаг стропильных ферм ( B );
- высота стропильной фермы ( h );
- нормативная временная нагрузка на покрытие ( ) ;
- марка стали конструкций.
Рис. 1. Схема стропильной фермы
2. Выбор основных расчётных характеристик
В расчётно-графической работе предполагается район строительства с расчётной температурой t -30С, что по табл. 50* [2] cоответствует климатическому району II5.
Для заданной стали выписываются нормативные и расчётные характеристики:
Ry (табл. 3 прил. 2) – расчётное сопротивление фасонного проката по пределу текучести;
Run (табл. 3 прил. 2) – нормативное сопротивление фасонного проката по временному сопротивлению.
Выбираются по табл. 4 прил. 2 материалы для сварки и выписываются характеристики сварных швов:
Rwf - расчётное сопротивление соединения с угловыми швами срезу по металлу шва;
Rwz = 0,45Run (табл. 3 [2]) - тоже, по металлу границы сплавления.
3. Расчёт прогона покрытия
В качестве прогона покрытия используются прокатные швеллеры или двутавры.
Нормативная нагрузка на 1пог. м прогона покрытия:
, (3.1)
где 1,02 - коэффициент, учитывающий собственный вес прогона,
- ширина панели фермы.
Расчётная нагрузка на 1 пог. м прогона покрытия:
, (3.2)
где = 1,2 (п. 3.7 [3])- коэффициент надёжности по временной распределённой нагрузке на покрытие.
Определяется расчётный изгибающий момент:
,
где B - заданный шаг стропильных ферм.
Расчёт на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с Ryn 580 MПа, несущих статическую нагрузку и закреплённых от потери общей устойчивости, следует выполнять с учётом развития пластических деформаций.
Определяется требуемый момент сопротивления:
, (3.3)
где (табл. 6* [2])- коэффициент условий работы.
с1 - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению. Поскольку для прокатных двутавровых балок величина с1 меняется незначительно, допускается принимать приближённо с1 = 1,1 независимо от номера двутавра или швеллера и в последующем не уточнять.
Из условия обеспечения жёсткости вычисляется требуемый момент инерции:
, (3.4)
где no - отношение пролёта прогона покрытия к его предельному прогибу (табл. 9 прил. 2);
Е = 2,0610 5 МПа (табл. 63 [2]) - модуль упругости стали.
По найденным величинам Wn,min и Imin по сортаменту (табл. 5, 6 прил. 2) подбираются прокатные двутавр и швеллер (так, чтобы геометрические характеристики Wx и Ix каждого из них были не менее соответственно Wn,min и Imin). Если, ввиду ограниченности сортамента, ни один швеллер не подходит, принимается составное сечение, состоящее из двух швеллеров.
Исходя из наименьшей массы 1 м выбранных прокатных элементов, для дальнейшей разработки расчётно-графической работы принимается либо двутавр, либо швеллер.
4. Проектирование стропильной фермы
4.1. Определение нагрузок на ферму
Узловые силы:
(4.1)
где γf2 = 1,05 (табл. 1 [3]) – коэффициент надёжности по постоянной нагрузке от прогона покрытия;
γn = 0,95 (прил. 7* [3]) – коэффициент надёжности по ответственности;
G – масса 1 м прогона, принимаемая по таблице сортамента для принятого двутавра или швеллера.
Опорные реакции: .