(Вид металла - Фасонный прокат; Сталь и толщина металла - С345;. до 20мм):
- Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 3200кгс/см2;
- Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 4700 кгс/см2;
Элементы верхнего пояса
Элемент В5.
N= 134.3 т (элемент сжат)
- Расчетная длина элемента lefx= 300 см;
Подбор сечения
принимаем λ=60; φ= 0.768
134.29·1000/(0.768·3200·0.95)=57.52см2
Принимаем сечение из тавр 20ШТ1 по
| Ix | у0 | A |
| 3.37 | 60.84 |
Результаты проверки принятого сечения
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Площадь нетто:
An= A = 60.84см2.
Элемент - сжатый.
N/An= 134.29·1000/60.84=2207.26кг/см2<3200·0.95=3040кг/см2 условие выполнено (формула (5); п. 5.1).
2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию
Jx= 1530см4
Iy=3150см4
ix = 5.02см
iy = 7.2см
Гибкость стержня относительно оси x:
lx= lefx/ix= 300/5.02=59.76
Гибкость стержня относительно оси y:
ly= lefy/iy= 300/7.2=41.67
Гибкость:
l = max(lx; ly)= 59.76
Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry
f = 0.77
3) Проверка устойчивости:
N/(f A)= 134.29·1000/(0.77·60.84)=2866.58кг/см2<3200·0.95=3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3).
Коэффициент:
a = N/(f A Rygc)= 134.29·1000/(0.77·60.84·3200·0.95)=0.94
4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов
По таблице 19 СНиП II-23-81:
Тип элемента - 1. а) Пояса, опорные раскосы и стойки, передающие опорные реакции плоских ферм, структурных конструкций и пространственных конструкций из труб и парных уголков высотой до 50 м.
l=60,582 r 180-60 a = 59.76 <180–60·0.943=123.42 - условие выполнено.
Элементы нижнего пояса
Элемент Н3
N= 125.9 т (растянут)
Подбор сечения
125.9·1000/(3200·0.95)=41.41см2
(Принимаем сечения из; тавр 15ШТ3 Площадь A = 43.18 см2;
Геометрические размеры элемента:
- Расчетная длина элемента lefx= 600см;
- Расчетная длина элемента lefy= 600 см;
Результаты расчета:
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Площадь нетто:
An= A = 43.18 см2.
Т.о. расчет по п. 5.2 по формуле (6) не производится.
N/An= 125.9·1000/43.18=2915.7кг/см2<3040кг/см2 - условие выполнено (формула (5); п. 5.1).
2) Проверка гибкости растянутых элементов
Нагрузки - статические.
Вид элемента конструкции по табл. 20 - 1. или 2. Пояса и опорные раскосы плоских ферм и структурных конструкций.
Предельная гибкость растянутых элементов принимается по табл. 20 lp= 400.
Ix=627см4
Iy=1000см4
ix = 3.81см
iy = 4.82см
Гибкость стержня относительно оси x:
lx= lefx/ix= 600/3.81=157.48
Гибкость стержня относительно оси y:
ly = lefy/iy=600/4.82=124.48
l= 157.48 <400 - условие выполнено.
Опорный раскос
Раскос Р1
N= 86.54 тс
Подбор сечения
принимаем λ=60; φ= 0.768
86.54·1000/(0.768·3200·0.95)=37.07см2
Принимаем двухветвевое сечение из 2-х L140x12 по ГОСТ 8509-86;;
Геометрические размеры элемента:
- Расчетная длина элемента lefx= 435 см;
- Расчетная длина элемента lefy= 435 см;
Результаты проверки
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Площадь нетто:
An= A = 64.98 см2.
Элемент - сжатый.
N/An= 86.54·1000/64.98=1331.79кг/см2<3040кг/см2 условие выполнено (формула (5); п. 5.1).
2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию
Ix=602.49·2=1204.98см4
Iy=2·(602.49+((3.9+1/2)^2)·32.49)=2462.99см4
ix = (1204.98/64.98)^0.5=4.31см
iy = (2462.9928/64.98)^0.5=6.16см
Гибкость стержня относительно оси x:
lx= lefx/ix= 435/4.306=101.02
Гибкость стержня относительно оси y:
ly= lefy/iy= 435/6.157=70.65
Гибкость:
l = max(lx; ly)= 101
Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry
f = 0.447
3) Проверка устойчивости:
N/(f A)= 86.54·1000/(0.447·64.98)=2979.41кг/см2<3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3).
Коэффициент:
a = N/(f A Rygc)= 86.54·1000/(0.447·64.98·3200·0.95)=0.98
4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов
По таблице 19 СНиП II-23-81:
Тип элемента - 1. а) Пояса, опорные раскосы и стойки, передающие опорные реакции плоских ферм, структурных конструкций и пространственных конструкций из труб и парных уголков высотой до 50 м.
l= 101.02 <180–60·0.98=121.2 - условие выполнено.
Раскосы
Раскос Р2
N= 63.07 т (растянут)
Подбор сечения
63.07·1000/(3200·0.95)=20.75см2
(Принимаем сечения из двутавра; L120x8 Площадь A = 18.8·2=37.6см2см2;
Геометрические размеры элемента:
- Расчетная длина элемента lefx= 435см;
- Расчетная длина элемента lefy= 435 см;
Результаты расчета:
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Т.о. расчет по п. 5.2 по формуле (6) не производится.
N/An= 63.07·1000/37.6=1677.39кг/см2<3040кг/см2 - условие выполнено (формула (5); п. 5.1).
2) Проверка гибкости растянутых элементов
Нагрузки - статические.
Вид элемента конструкции по табл. 20 - 1. или 2. Пояса и опорные раскосы плоских ферм и структурных конструкций.
Предельная гибкость растянутых элементов принимается по табл. 20 lp= 400.
Ix= 259.75·2=519.5см4
Iy= 2·(259.75+((3.25+1/2)^2)·18.8)=1048.25см4
ix = (519.5/37.6)^0.5=3.72см
iy = (1048.25/37.6)^0.5=5.28см
Гибкость стержня относительно оси x:
lx= lefx/ix= 435/3.717=117.03
Гибкость стержня относительно оси y:
ly = lefy/iy= 435/5.28=82.39
l= 117.03 <400 - условие выполнено.
Раскос Р 3
N= 38.13 т (сжат)
Атр=38.13·1000/(0.768·3200·0.95)=16.33см2
Принимаем L120x8 по ГОСТ 8509-86;;
Геометрические размеры элемента:
- Расчетная длина элемента lefx= 435см;
- Расчетная длина элемента lefy= 435 см;
| Ix | у0 | A |
| 259.75 | 3.25 | 18.8 |
Ix=259.75·2=519.5см4
Iy=2·(259.75+((3.25+1/2)^2)·18.8)=1048.25см4
ix = (519.5/37.6)^0.5=3.72см
iy = (1048.25/37.6)^0.5=5.28см
Результаты расчета:
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Площадь нетто:
An= A =46,48 см2.
Элемент - сжатый.
N/An= 38.13·1000/37.6=1014.1кг/см2<3040кг/см2 условие выполнено (формула (5); п. 5.1).
2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию
Гибкость стержня относительно оси x:
lx= lefx/ix= 435/3.717=117.03
Гибкость стержня относительно оси y:
ly= lefy/iy= 435/5.28=82.39
Гибкость:
l = max(lx; ly)= 117
Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry
f = 0.344
3) Проверка устойчивости:
N/(f A)= 38.13·1000/(0.344·37.6)=2947.95кг/см2<3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3).
Коэффициент:
a = N/(f A Rygc)= 38.13·1000/(0.344·37.6·3200·0.95)=0.97
4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов
По таблице 19 СНиП II-23-81:
Тип элемента - 2. а) Элементы, кроме указанных в поз. 1 и 7 плоских ферм, сварных пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков, пространственных и структурных конструкций из труб и парных уголков.
l= 117.03 <210–60·0.97=151.8 - условие выполнено.
Стойки
Стойка С2
N= 17.63 т (сжат)
Атр=17.63·1000/(0.768·3200·0.95)=7.55см2
Принимаем L75x9 по ГОСТ 8509-86;;
| Ix | у0 | A |
| 66.1 | 2.18 | 12.83 |
Геометрические размеры элемента:
- Расчетная длина элемента lefx= 315см;
- Расчетная длина элемента lefy= 315 см;
1) Расчет на прочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Площадь нетто:
An= A = 25.66 см2.
Элемент - сжатый.
N/An= 17.63·1000/25.66=687.06кг/см2<3040кг/см2 - условие выполнено (формула (5); п. 5.1).
2) Расчет на устойчивость элемента, подверженного центральному сжатию
Ix=66.1·2=132.2см4
Iy=2·(66.1+((2.18+1/2)^2)·12.83)=316.5см4
ix = (132.2/25.66)^0.5=2.27см
iy = (316.500384/25.66)^0.5=3.51см
Гибкость стержня относительно оси x:
lx= lefx/ix= 315/2.27=138.77
Гибкость стержня относительно оси y:
ly= lefy/iy= 315/3.512=89.69
Гибкость:
l = max(lx; ly)=138.8
Коэффициент продольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry
f = 0.249
3) Проверка устойчивости:
N/(f A)= 17.63·1000/(0.249·25.66)=2759.28кг/см2<3040кг/см2 - условие выполнено (формула (7); п. 5.3).
Коэффициент:
a = N/(f A Rygc)= 17.63·1000/(0.249·25.66·3200·0.95)=0.91
4) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов
По таблице 19 СНиП II-23-81:
Тип элемента - 2. а) Элементы, кроме указанных в поз. 1 и 7 плоских ферм, сварных пространственных и структурных конструкций из одиночных уголков, пространственных и структурных конструкций из труб и парных уголков.
l= 138.77 <210–60·0.908=155.52 - условие выполнено.
Расчет сварных швов.
Для сварки узлов фермы применена полуавтоматическая сварка проволокой Св-08ГА d=1,4-2мм, kf, min=5мм, kf, mах=7,2мм. 
, 
, 
,
2200·0.9=1980 < 
2115·1.05=2220.75
проверка прочности соединения выполняется по металлу границы сплавления.
Rwf = 2200 кг/см2 табл.1* [56]
Rwz =0.45* Run/gm = 4700*0.45=2115 кг/см2; табл.1* [2]
Run = 4700 кг/см2- для стали С345, табл;51* [2]
| Номер стержня | Усилие в стержне(кгс) | Доля усилия на обушок | Усилие на обушки кг | Катет шва см | Полная длина шва на 2 обушка (см) | Длина на 1 обушок | Доля усилия на перо | Усилие на перья кг | Катет шва. см | Полная длина шва на 2 пера(см) | Длина на 1 перо | |||||||||||||
| Обушок | Перо | |||||||||||||||||||||||
| B1 | 22640.0 | 0.7 | 15848.0 | 1.2 | 6.7 | 3.3 | 0.3 | 6792.0 | 1.2 | 2.9 | 1.4 | |||||||||||||
| B2 | 100720.0 | 0.7 | 70504.0 | 1.2 | 29.7 | 14.8 | 0.3 | 30216.0 | 1.2 | 12.7 | 6.4 | |||||||||||||
| B3 | 100720.0 | 0.7 | 70504.0 | 1.2 | 29.7 | 14.8 | 0.3 | 30216.0 | 1.2 | 12.7 | 6.4 | |||||||||||||
| B4 | 134290.0 | 0.7 | 94003.0 | 1.2 | 39.6 | 19.8 | 0.3 | 40287.0 | 1.2 | 17.0 | 8.5 | |||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 1.2 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 1.2 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 1.2 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 1.2 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||
| H1 | 58750.0 | 0.7 | 41125.0 | 1.2 | 17.3 | 8.7 | 0.3 | 17625.0 | 1.2 | 7.4 | 3.7 | |||||||||||||
| H2 | 125900.0 | 0.7 | 88130.0 | 1.2 | 37.1 | 18.5 | 0.3 | 37770.0 | 1.2 | 15.9 | 7.9 | |||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 1.2 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 1.2 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||
| P1 | 86540.0 | 0.7 | 60578.0 | 1.2 | 25.5 | 12.7 | 0.3 | 25962.0 | 1.2 | 10.9 | 5.5 | |||||||||||||
| P2 | 63070.0 | 0.7 | 44149.0 | 0.8 | 27.9 | 13.9 | 0.3 | 18921.0 | 0.8 | 11.9 | 6.0 | |||||||||||||
| P3 | 38130.0 | 0.7 | 26691.0 | 0.8 | 16.9 | 8.4 | 0.3 | 11439.0 | 0.8 | 7.2 | 3.6 | |||||||||||||
| P4 | 13207.0 | 0.7 | 9244.9 | 0.8 | 5.8 | 2.9 | 0.3 | 3962.1 | 0.8 | 2.5 | 1.3 | |||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||
| C1 | 17630.0 | 0.7 | 12341.0 | 0.8 | 7.8 | 3.9 | 0.3 | 5289.0 | 0.8 | 3.3 | 1.7 | |||||||||||||
| C2 | 17630.0 | 0.7 | 12341.0 | 0.8 | 7.8 | 3.9 | 0.3 | 5289.0 | 0.8 | 3.3 | 1.7 | |||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||
| 0.0 | 0.7 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | 0.3 | 0.0 | 0.8 | 0.0 | 0.0 | ||||||||||||||