Проектирование производственного здания каркасного типа
Rwf = 200МПа
γwf =1
kf =10 см
Опорная плита крепится к основанию анкерными болтами диаметром 24-36 мм.
5. Расчет фермы покрытия
Расчетная схема фермы:
Ферма шарнирно опирается на колонны каркаса здания сверху. Нагрузка на ферму
приложена в узлах верхнего пояса:
F = (q+p)табл*B*lп
где (q+p)табл – расчетное значение нагрузки, 7,617 Кн/м²
B шаг ферм, 12 м
Lп – длина панели верхнего пояса, 3 м
F = 7,617*12*3=274,212 кН
Усилия в стержнях фермы находятся методом вырезания узлов.
Высота фермы 2250 мм, высота фермы по осям поясов 2200 мм.
Сталь для элементов фермы назначается (1), для поясов С345, для решетки С255. Тип поперечного сечения поясов и решетки – парные уголки.
Подбор сечения сжатых стержней:
Верхний пояс
Nmax = 717,61 кН
lefx = lefy = 3 м
λзад = 70
φ = 0.687
2А=N/(φ*Ry*γc) = 717,61/(0.687*34.5*1) = 30,277 см² А > 15,138 см²
Принимаем L110×110×8
А = 17,2 см²
ix=3,39 см iy=4,9 см
Проверка на устойчивость:
σ = N/(φ*A) < Ry*γc
γc=1
717,61/(0.687*2*17,2) < 34.5
30,36 < 34.5
Проверка на гибкость
λx = lef*x/ix < [λ]
λy = lef*y/iу < [λ]
[λ]=120
λx =300/3,39=88,49 < 120
λy =300/4,9=61,22 < 120
Стойки
Nmax = 274,212 кН
lefx = 1,98 м lefy = 2,2 м
λзад = 110
φ = 0.478
2А=N/(φ*Ry*γc) = 274,212/(0.478*25.5*1) = 22,49 см² А > 11,24 см²
Принимаем L90×90×7
А = 12,28 см²
ix=2,77 см iy=3,99 см
Проверка на устойчивость:
σ = N/(φ*A) < Ry*γc
γc=1
274,212/(0.478*2*12,28) < 25.5
23,35 < 25.5
Проверка на гибкость:
λx = lef*x/ix < [λ]
λy = lef*y/iу < [λ]
[λ]=120
λx =198/2,77=71,48 < 120
λy =220/3,99=55,13 < 120
Раскосы
Nmax = 1599,57 кН
lefx = 4,1 м lefy = 3,7 м
λзад = 110
φ = 0.478
2А=N/(φ*Ry*γc) = 1599,57/(0.478*34.5*1) = 96,99 см² А > 48,495 см²
Принимаем L160×160×16
А = 49,07 см²
ix=4,89 см iy=6,95 см
Проверка на устойчивость:
σ = N/(φ*A) < Ry*γc
γc=1
1599,57/(0.478*2*49,07) < 34.5
34,09 < 34.5
Проверка на гибкость:
λx = lef*x/ix < [λ]
λy = lef*y/iу < [λ]
[λ]=120
λx =410/4,89=83,8 < 120
λy =370/6,95=53,23 < 120
Подбор сечения растянутых стержней:
Нижний пояс
Nmax = 2741,72 кН
lefx = lefy = 3 м
2А=N/(Ry*γc) = 2741,72/(34.5*1) = 79,47 см² А > 39,73 см²
Принимаем L180×180×12
А = 42,19 см²
ix=5,59 см iy=7,69 см
Проверка на устойчивость:
σ = N/A < Ry*γc
γc=1
2741,72/(2*42,19) < 34.5
32,3 < 34.5
Проверка на гибкость:
λx = lef*x/ix < [λ]
λy = lef*y/iу < [λ]
[λ]=250
λx =300/5,59=53,6< 250
λy =300/7,69=39,01 < 250
Раскосы
Nmax = 1142,55кН
lefx = 4,1 м lefy = 3,7 м
2А=N/(Ry*γc) = 1142,55/(34.5*1) = 33,12 см² А > 16,56 см²
Принимаем L160×160×10
А = 17,02 см²
ix=3,39 см iy=4,8 см
Проверка на устойчивость:
σ = N/A < Ry*γc
γc=1
1142,55/(2*17,02) < 34.5
18,17 < 34.5
Проверка на гибкость:
λx = lef*x/ix < [λ]
λy = lef*y/iу < [λ]
[λ]=250
λx =410/3,39=120,9 < 400
λy =370/4,8=77,08 < 400
В опорном узле необходимо назначить размеры опорного ребра и проверить его на прочность:
где ширина ребра - определяется поперечным сечением нижнего пояса или опорного раскоса и размещением болтов, закрепляющих ферму к надклонной стойке. Толщина ребра 10-12 мм; - по (1, табл.52*)
В рядовом узле нижнего пояса фермы на фасонках необходимо проверить прочность сварных швов. Раскосы в таких фермах выполняются из двух равнополочных уголков, сваренных в тавр.
Прочность сварных швов по «обушку»
где все обозначения по (1)
=200МПа
= 1 ; =1
=1,1 по (1) для полуавтоматической заводской сварки
=0,5
=22см
кН/ см²
Прочность швов по «перу»
кН/ см²
6. Расчет связей
Треугольные связи работают на сжатие, крестовые – на растяжение.
Поперечное сечение подбирается по предельной гибкости.
imp*x= lef*x/[λ]
imp*y= lef*у/[λ]
ix > imp*x
iy > imp*y
Горизонтальные связи по нижним поясам фермы
lefx = 8,4 м lefy = 4,2 м
[λ]=400
impx= lefx/[λ]=840/400=2,1
impy= lefу/[λ]=420/400=1,05
Принимаем L40×40×4
ix = 1.22 см
iy = 1.96 см
Вертикальные связи по колоннам
Раскосы
lefx = 6.7 м lefy = 6.7 м
[λ]=200
impx= lefx/[λ]=670/200=3.3
impy= lefу/[λ]=670/200=3.3
Принимаем L100×100×7
ix = 3.08 см
iy = 2.71см
Распорка
lefx = 12 м lefy = 6 м
[λ]=150
impx= lefx/[λ]=1200/150=8
impy= lefу/[λ]=600/150=4
Принимаем L63×63×4
ix = 1,95см
iy = 2,86см
Вертикальные связи по фермам
1. lefx = 6.4 м lefy = 3.78 м
[λ]=200
impx= lefx/[λ]=640/200=3.2
impy= lefу/[λ]=378/200=1.89
Принимаем L100×100×86
ix = 3.07 см
iy = 4.4 см
2.lefx = 3.6 м lefy = 3.6 м
[λ]=200
impx= lefx/[λ]=360/200=1.8