- •Содержание
- •Раздел 1. Конструктивная схема здания 6
- •Раздел 2. Конструирование и расчет элементов покрытия 9
- •Раздел 3. Конструирование и расчет фермы 25
- •Конструктивная схема здания
- •Поперечная рама
- •Назначение шага рамы
- •Установка (генерация) связей
- •Конструирование и расчет элементов покрытия
- •Конструирование и расчет настила
- •Конструктивная схема настила
- •Расчетная схема настила
- •Определение нагрузок на балку настила
- •Расчет настила
- •Конструирование и расчет стропил
- •Конструкция стропил
- •Расчетная схема стропил
- •Сбор нагрузок
- •Расчет стропил
- •Расчет гвоздевого забоя
- •Конструирование и расчет фермы
- •Сбор нагрузок на ферму
- •Определение усилий в стержнях фермы
- •Определение поперечных сечений стержней фермы
- •Нижний пояс
- •Верхний пояс
- •Раскосы
- •Расчет и конструирование промежуточных узлов
- •Стандартный узел 1 (примыкание к вп) Узел на лобовой врубке
- •Узел на опорной подушке
- •Стандартный узел 2 (примыкание к нп)
- •Узел на опорной подушке
- •Стандартный узел 3 (примыкание к нп)
- •Стандартный узел 4 (примыкание к нп)
- •Расчет и конструирование опорного уза Опорный узел на натяжных хомутах
- •Расчет и конструирование центральных узлов фермы, стыков поясов фермы
- •Стык верхнего пояса
- •Стык нижнего пояса
- •Заключение
Раскосы
Все раскосы работают на центральное сжатие. Каждый раскос рассчитывается отдельно и может иметь своё поперечное сечение, при этом bPi = bвп = bнп =10 см. Типом поперечного сечения является брус.
Элемент Р1
Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости. Значение коэффициента продольного изгиба примем = 0,6 и определим требуемое значение площади поперечного сечения раскоса:
где
см2
С учетом сортамента назначаем размеры поперечного сечения bр х hр = 100х125 мм, при котором Aбр = 125 см2.
Расчетные длины опорного раскоса в плоскости фермы принимаются равными расстоянию между центрами соединяемых им узлов фермы: lx = ly = 2372,66 мм.
Радиусы инерции: см;
см.
Определим гибкости стержней ([] – предельная гибкость):
Так как max 70, то вычисляем по формуле:
Выполним проверку устойчивости:
Так как условие устойчивости не выполнено, увеличиваем hр до ближайшего большего сортаментного значения: hр = 150 мм.
см;
см.
Так как max 70, то
Устойчивость раскоса Р1 обеспечена.
Вывод: для элемента Р1 принимаем сечение 𝑏вп х ℎвп = 100х150 мм, 𝐴бр = 150 см2.
Элемент Р2
см2
Размеры поперечного сечения bр х hр = 100х100 мм, Aбр = 100 см2.
Расчетные длины: lx = ly = 2493,87 мм.
Радиусы инерции: см;
Выполним проверку устойчивости:
Устойчивость раскоса Р2 обеспечена.
Вывод: для элемента Р2 принимаем сечение 𝑏вп х ℎвп = 100х100 мм, 𝐴бр = 100 см2.
Элемент Р3
см2
Размеры поперечного сечения bр х hр = 100х100 мм, Aбр = 100 см2.
Расчетные длины: lx = ly = 2619,87 мм.
Радиусы инерции: см;
Гибкости стержней:
Выполним проверку устойчивости:
Устойчивость раскоса Р3 обеспечена.
Вывод: для элемента Р3 принимаем сечение 𝑏вп х ℎвп = 100х100 мм, 𝐴бр = 100 см2.
Элемент Р4
см2
Размеры поперечного сечения bр х hр = 100х75 мм, Aбр = 75 см2.
Расчетные длины: lx = ly = 2750 мм.
Радиусы инерции: см;
см.
Гибкости стержней:
Выполним проверку устойчивости:
Устойчивость раскоса Р4 обеспечена.
Вывод: для элемента Р4 принимаем сечение 𝑏вп х ℎвп = 100х75 мм, 𝐴бр = 75 см2.
Элемент Р (встречный раскос)
В общем случае расчет встречного раскоса производится аналогично расчетам остальных раскосов. По условиям задания сечение встречного раскоса принимается как у раскоса Р4 (100х75 мм).
Стойки
Рис. 3.4. Детали круглых стальных тяжей
Все стойки работают на центральное растяжение. Каждая стойка рассчитывается отдельно и может иметь своё поперечное сечение. В отличие от других элементов фермы стойки выполняются из круглых стальных тяжей (рис. 3.4). Конструктивный минимум диаметра стоек – 16 мм.
Требуемую площадь поперечного сечения Aст можно определить по формуле:
где Nc – усилие в стойке,
Rу – расчетное сопротивление растяжению стали (Rу = 2100 кг/см2),
с – коэффициент условий работы, равный 1,0.
Минимальная площадь шайбы под растянутой стойкой:
где Rсм90 – расчетное сопротивление смятию древесины поперек волокон (Rсм90 = 27 кг/см2).
Элемент С1
Стойка С1, в отличии от всех остальных, работает на сжатие, поэтому выполняется из дерева. Сечение стойки (тип – брус) принимается минимально возможным в данных условиях 100х75 мм.
Элемент С2
см2
Размеры поперечного сечения dст = 18 мм, Aнт = 1,708 см2.
Площадь шайбы под растянутой стойкой:
см2
Принимаем 12х12 см2, см2
Элемент С3
см2
Размеры поперечного сечения dст = 16 мм, Aнт = 1,408 см2.
Площадь шайбы под растянутой стойкой:
см2
Принимаем 8х8 см2, см2
Элемент С4
см2
Размеры поперечного сечения dст = 16 мм, Aнт = 1,408 см2.
Площадь шайбы под растянутой стойкой:
см2
Принимаем 8х8 см2, см2
Элемент С5
Стойка С5 не загружена, ее сечение определяется конструктивным минимумом. Принимаем dст = 16 мм, Aнт = 1,408 см2.
Вывод: принимаем поперечное сечение стоек
С1: 𝑏вп х ℎвп = 100х75 мм, Aнт = 75 см2;
С2: dст = 18 мм, Aнт = 1,708 см2;
С3: dст = 16 мм, Aнт = 1,408 см2;
С4: dст = 16 мм, Aнт = 1,408 см2;
С5: dст = 16 мм, Aнт = 1,408 см2.