Подбор сечений верхнего пояса фермы

Элемент 3−5, 5−6:

Расчетное усилие N = -1245,6 кН.

Расчетные длины стержня: см; см.

Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков. Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов ферм: .

Тогда по таблице находим, = 0,754.

Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения:

см².

Требуемые радиусы инерции равны.

;

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 18 011.

Для него выпишем из сортамента следующие величины:

А = 38,82 = 77,6 см², i_х =5,6 см, i_у = 7,88 см.

(принимаем толщину фасонки 14 мм).

Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у, соответственно равны.

;

.

По максимальной (перпендикулярной осям х-х) гибкости находим, = 0,835.

Проверим несущую способность подобранного сечения.

кН/см².

Принято сечение из двух равнополочных уголков 18 011.

Элемент 2−3:

Расчетное усилие N = 489,2 кН. (сечение должно соответствовать 3−5 и 5−6).

Расчетные длины стержня: см; см.

Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 180×11.

Для него выпишем из сортамента следующие величины:

А = 38,82 = 77,6 см², i_х =5,6 см, i_у = 7,88 см.

(принимаем толщину фасонки 14 мм).

Проверим несущую способность подобранного сечения.

кН/см².

Оставляем принятое сечение из двух равнополочных уголков 18 011.

Элемент 6−8, 8−9:

Расчетное усилие N = -1887,4 кН.

Расчетные длины стержня: см; см.

Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков. Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов ферм: .

Тогда по таблице находим, = 0,754.

Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения:

см².

Требуемые радиусы инерции равны.

;

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 20 016.

Для него выпишем из сортамента следующие величины:

А = 622 = 124 см², i_х =6,17 см, i_у = 8,77 см.

(принимаем толщину фасонки 14 мм).

Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у, соответственно равны.

;

.

По максимальной (перпендикулярной осям х-х) гибкости находим, = 0,848.

Проверим несущую способность подобранного сечения.

кН/см².

Принято сечение из двух равнополочных уголков 20 016.

Элемент 9−11:

Расчетное усилие N = -1840 кН.

Расчетные длины стержня: см; см.

Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков. Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов ферм: .

Тогда по таблице находим, = 0,754.

Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения:

см².

Требуемые радиусы инерции равны.

;

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 20 016.

Для него выпишем из сортамента следующие величины:

А = 622 = 124 см², i_х =6,17 см, i_у = 8,77 см.

(принимаем толщину фасонки 14 мм).

Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х-х и у-у, соответственно равны.

;

.

По максимальной (перпендикулярной осям х-х) гибкости находим, = 0,848.

Проверим несущую способность подобранного сечения.

кН/см².

Элемент 4−7:

Расчетное усилие (растяжение) N = 1685,3кН Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,25l_у, принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.

Требуемая площадь поперечного сечения:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 200 125×12. Для него выпишем из сортамента следующие величины: А = 37,92 = 75,8 см², i_х = 3,57 см, i_у = 6,43 см.

Гибкости стержня по осям х-х и у-у, соответственно равны.

Проверим сечение на прочность:

Оставляем принятое сечение из двух неравнополочных уголков 200×125×12мм. Элемент 7−10: Расчетное усилие (растяжение) N = 1914,1кН. Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,25l_у, принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.

Требуемая площадь поперечного сечения:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 200 125×16. Для него выпишем из сортамента следующие величины: А = 49,82 = 99,6 см², i_х = 3,52 см, i_у = 6,38 см. Гибкости стержня по осям х-х и у-у, соответственно равны.

Проверим сечение на прочность:

Оставляем принятое сечение из двух неравнополочных уголков 200×125×16мм Элемент 1−4: Расчетное усилие (растяжение) N = 667,8кН, (сжатие) N = -110,8 кН. Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,5l_у, принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.

Требуемая площадь поперечного сечения:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 160 100×10. Для него выпишем из сортамента следующие величины: А = 25,32 = 50,6 см², i_х = 2,84 см, i_у = 5,13 см. Гибкости стержня по осям х-х и у-у, соответственно равны.

Проверим сечение на прочность:

По максимальной гибкости находим, = 0,449.

Проверим подобранное сечение на устойчивость:

кН/см²

Оставляем принятое сечение из двух неравнополочных уголков 160×100×10мм.

Подбор сечений раскосов фермы:

Элемент 1−3:

Расчетное усилие (сжатие) N = -981,2 кН Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,5l_у, принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.

Требуемая площадь поперечного сечения:

Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для ферм:

Тогда.

Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения:

Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 180 110×12. Для него выпишем из сортамента следующие величины: А = 33,72 = 67,4 см², i_х = 3,1 см, i_у = 5,77 см.

Гибкости стержня по осям х-х и у-у, соответственно равны.

Проверим сечение на прочность:

По максимальной гибкости находим, = 0,737.

Проверим подобранное сечение на устойчивость:

кН/см²

Оставляем принятое сечение из двух неравнополочных уголков 180×110×12мм.

Элемент 3−4:

Расчетное усилие (растяжение) N = 823,5кН Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,8l_у, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.

Требуемая площадь поперечного сечения:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 1258. Для него выпишем из сортамента следующие величины: А = 19,72 = 39,4 см², i_х = 3,87 см, i_у = 5,53 см.

Гибкости стержня по осям х-х и у-у, соответственно равны.

Проверим сечение на прочность:

Оставляем принятое сечение из двух равнополочных уголков 125×8мм.

Элемент 4−6:

Расчетное усилие (сжатие) N = -626,9 кН Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,8l_у, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.

Требуемая площадь поперечного сечения:

Зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для ферм:

Тогда.

Следовательно, требуемая площадь поперечного сечения:

Принимаем сечение из двух равнополочных уголков 1258. Для него выпишем из сортамента следующие величины: А = 19,72 = 39,4 см², i_х = 3,87 см, i_у = 5,6 см.

Гибкости стержня по осям х-х и у-у, соответственно равны.

По максимальной гибкости находим, = 0,718.

Проверим подобранное сечение на устойчивость:

кН/см²

Оставляем принятое сечение из двух равнополочных уголков 125×8мм.

Элемент 6−7:

Расчетное усилие (растяжение) N = 299,5кН Расчетные длины стержня:

Поскольку l_x = 0,8l_у, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.

Т…

С целью снижения расхода стали используем закритическую работу стенки, принимая ее толщиной 8 мм.

Включаем в расчетное сечение два крайних участка стенки шириной Расчетная площадь сечения стенки:

Требуемая площадь сечения одной полки двутавра:

.

Так как ранее принятая толщина полки t_f = 16 мм, ширина полки.

.

окончательно примем b_f = 48 см.

Получим следующее сечение Рис. 25. Сечение верхней части колонны.

По табл. 29 СНиП устойчивость полки обеспечена, так как.

.

Геометрические характеристики сечения:

— площадь поперечного сечения см²;

— расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки см²;

— момент инерции сечения относительно оси х-х см⁴;

— момент инерции сечения относительно оси у-у см⁴;

— радиус инерции сечения относительно оси х-х см;

— радиус инерции сечения относительно оси у-у см;

— момент сопротивления см³;

— ядровое расстояние см.

Гибкости стержня верхней части колонны:

.

;

.

.