0.5·(2461.85^2+0.36·642.34^2)^0.5+0.4·558.8+0.5·529.01=1733.94кг*см2<3200кг/см2
Проверяем местную устойчивость стенки.
136/1.4·(3200/2100000)^(1/2)=3.79
Cтенку следует укреплять поперечными рёбрами жёсткости в соответствии с требованиями п 7.10 (СНиП II-23-81)
Расстояние между основными поперечными рёбрами жёсткости не должны превышать 2hef при lw>3,2:
2·136=272 см
Принимаю a=200см
106.38·1000/(1.4·136)=558.72 кг/см2
1.4·48070/(1.4·21.506)=2235.19 кг/см2
10.3*(1+0.76/(1.471)²)*1810.73/(3.792)²=1752.6 кг/см2
200/136=1.47
(136/1.4)·(3200/2100000)^(1/2)=3.79
136
51.28*3200/(3.792)²=11411.99
c2= 51.280
30.157*3200/(5.577)²=3102.68
c1= 30.157
2*(28/136)*(2/1.4)³=1.2
200/136=1.47
(200/1.4)·(3200/2100000)^(1/2)=5.58
((2461.85/11411.99+2235.19/3102.68)^2+(558.72/1752.6)^2)^(1/2)=0.99< 1,4
Размеры рёбер жёсткости
136·10/30+40=85.33мм
Принимаю ширину ребра bh =100мм
2·100·((3200/2100000)^(1/2))=7.81
Принимаю толщину ребра ts=10 мм
Расчет опорного ребра.
|
Принимаем высоту выступающей части опорного ребра а=2см.
При требуемая площадь поперечного сечения опорного ребра определяем из условия прочности ребра на смятие: ,
где 106380 кг
4800/1.025=4682.93 кг/см2
- сопротивление смятию торцевой поверхности,
=1,025 – коэффициент надежности по материалу,
4800 кг/см2- временное сопротивление стали разрыву;
106380/4682.93=22.72 см2
Примем толщину и ширину опорного ребра равными толщине и ширине полки сечения ПБ. Фактическая площадь поперечного сечения опорного ребра:
2·28=56 см2
Участок стенки балки вблизи опоры рассчитывается на устойчивость. Расчет проводится для сечения стенки шириной:
0.65·1.4·(2100000/3200)^0.5=23.31 см
2·28+23.31·1.4=88.63 см
(2*28³)/12+(23.31*1.4³)/12=3664 см4
(3664/88.634)^0.5=6.43 см4
За расчетную длину принимаем высоту стенки на опоре. Тогда гибкость:
140/6.43=21.77
По табл.72 [1] принимаем коэффициент продольного изгиба: 0.978
|
Проверим устойчивость стенки:
106380/(88.634·0.949)=1264.72 < 3200кг/см2
- устойчивость стенки обеспечена.
|
Расчёт стропильной фермы.
Постоянная нагрузка. Нагрузка от покрытия qпост= 0.1696 т/м2
Узловые силы:
F1=3·0.1696·12=6.11 т
Опорные реакции: R= (6.1056·7)/2=21.37т
Снеговая нагрузка. Расчётная нагрузка: qснег= 0.32 т/м2
F1= 3·0.32·12=11.52 т
Опорные реакции:
R= (11.52·7)/2=40.32 т
Нагрузка от рамных моментов:
1-я комбинация
Mmax1= 58.47 т*м
Mmax2= 72.32 т*м
2-я комбинация
Mmax1= 58.47–26.24=32.23 т*м
Mmax2= 72.32–26.24=46.08 т*м
Нагрузка от распора рамы:
1-я комбинация
H1= -0.5+-1.791+-3.6+-1.647+-1.296=-8.834
H2= -0.5+-1.791+-2.943+-1.143+-2.079=-8.456т
1-я комбинация
H1= -0.5+-3.6+-1.647+-1.296=-7.043т
H2= -0.5+-2.943+-1.143+-2.079=-6.665т
Схема приложения распоров и опорных моментов
|
|
|
|
Опорные моменты заменяем сосредоточенными силами
Р1= 58.47/3.15=18.56 т
Р2= 72.32/3.15=22.96 т
|
|
|
|
|
|
Определение усилий в стержнях фермы.
1. Постоянная нагрузка усилия
Сечение 1-1
Сумма моментов относительно узла 2
∑M2; R*3-(N10-11)*3.15=0
N10-11 = 21.37·3/3.15=20.35т
Сумма проекций сил на вертикальную ось
∑Y F1+N10-2* cos44 =0
N10-2 = –21.37/0.719=-29.72т
Сечение 2-2
Сумма моментов относительно узла 3
∑M3; (N2-3)*3.15+R*6 - F1*3=0
N2-3 = (6.106·3–21.37·3·2)/3.15=-34.89т
Сумма проекций сил на вертикальную ось
∑Y R - F1 - N2-11* cos45 =0
N2-11 = (21.37–6.106)/0.707=21.59т
Вырежем узел 3
N3-11 = 6.106т
Сечение 3-3
Сумма моментов относительно узла 4
∑M4 (R)*9 - F1*6 - F1*3- (N11-12)*3.15=0
N11-12 = (3·3·21.37–3·3·6.106)/3.15=43.61т
Сумма моментов относительно узла 11
|
∑M11 (R)*6 - (F1)*3 + (N3-4)*3.15=0
N3-4 = (6.106·3–2·3·21.37)/3.15=-34.89т
Сумма проекций сил на вертикальную ось
∑Y (R) + N11-4*соs45-2 F1=0
N11-4 = (2·6.106–21.37)/0.707=-12.95т
Сечение 4-4
Сумма моментов относительно узла 12
∑М12 (N4-5)*3.15 - R*12 - F1*9 - F1*6 - F1*3=0
N4-5 = (6·3·6.106–4·3·21.37)/3.15=-46.52т
Сумма проекций сил на вертикальную ось
∑Y (R) - 3*F1 - (N4-12) *соs45 =0
N4-12 = (21.37–3·6.106)/0.707=4.32т
2. Нагрузка от снега усилия
Сечение 1-1
∑M2 R*3-(N10-11)*3.15=0
N10-11 = 40.32·3/3.15=38.4т
∑Y F1+N10-2* cos44 =0
N10-2 = –40.32/0.719=-56.08т
Сечение 2-2
∑M11; (N2-3)*3.15+R*6 - F1*3=0
N2-3 = (11.52·3–40.32·3·2)/3.15=-65.83т
∑Y R - F1 - N2-11* cos45 =0
N2-11 = (40.32–11.52)/0.707=40.74т
Вырежем Узел 3
N3-11 = 11.52т
Сечение 3-3
∑M4 (R)*9 - F1*6 - F1*3- (N11-12)*3.15=0
N11-12 = (3·3·40.32–3·3·11.52)/3.15=82.29т
(R)*6 - (F1)*3 + (N3-4)*3.15=0
N3-4 = (11.52·3–2·3·40.32)/3.15=-65.83т
∑Y (R) + N11-4*соs45-2 F1=0
N11-4 = (2·11.52–40.32)/0.707=-24.44т
Сечение 4-4
∑М12 (N4-5)*3.15 - R*12 - F1*9 - F1*6 - F1*3=0
N4-5 = (6·3·11.52–4·3·40.32)/3.15=-87.77т
∑Y (R) - 3*F1 - (N4-12) *соs45 =0
N4-12 = (40.32–3·11.52)/0.707=8.15т
Усилие от опорных моментов.
Расчет выполнен в ПК Scad
2. Усилия N (т) от рамного распора.
элемент | № стержня | усилия от пост нагр | усилия от снега | усилия от опорных м | Расчетные усилия т | |||||
N=1 | N=0.9 | слева | справа | № нагрузок | Растяжение | № нагрузок | Сжатие | |||
2а | 2б | |||||||||
Верхний пояс | B1 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 18.56 | 22.64 | 22.64 | |||
B2 | -34.89 | -65.83 | -59.25 | 19.58 | 21.62 | 1+2а | -100.72 | |||
B3 | -34.89 | -65.83 | -59.25 | 19.58 | 21.62 | 1+2а | -100.72 | |||
B4 | -46.52 | -87.77 | -78.99 | 20.60 | 20.60 | 1+2а | -134.29 | |||
1+2а | ||||||||||
1+2а | ||||||||||
Нижний пояс | H1 | 20.35 | 38.40 | 34.56 | -27.84 | -30.91 | 1+2а | 58.75 | ||
H2 | 43.61 | 82.29 | 74.06 | -28.86 | -29.89 | 1+2а | 125.90 | |||
Раскосы | P1 | -29.72 | -56.08 | -50.47 | 0.74 | -0.74 | 1+2а+3 | -86.54 | ||
P2 | 21.59 | 40.74 | 36.67 | -0.74 | 0.74 | 1+2а+3 | 63.07 | |||
P3 | -12.95 | -24.44 | -22.00 | 0.74 | -0.74 | 1+2а+3 | -38.13 | |||
P4 | 4.32 | 8.15 | 7.34 | -0.74 | 0.74 | 1+2а+3 | 13.21 | |||
1+2а+3 | ||||||||||
1+2а+3 | ||||||||||
Стойки | C1 | -6.11 | -11.52 | -10.37 | 0.00 | 0.00 | 1+2а | -17.63 | ||
C2 | -6.11 | -11.52 | -10.37 | 0.00 | 0.00 | 1+2а | -17.63 | |||
|