2020-01-14
668
В таблице (продолжение) приведены расчётные усилия в сечениях рамы в трёх сочетаниях нагрузок:
v 1-е сочетание: суммарная постоянная + снеговая нагрузки;
v 2-е сочетание: суммарная постоянная + ветровая нагрузки;
v 3-е сочетание: суммарная постоянная + 0,9*(снеговая + ветровая) нагрузки.
|
| 1-1 | 2-2 | 3-3 | 4-4 | ||||||||
| M | N | Q | M | N | Q | M | N | Q | M | N | Q | |
| Покрытие | 3,29 | -12,55 | -0,48 | 3,29 | -12,55 | 0,48 | -6,57 | -12,55 | -0,48 | -6,57 | -12,55 | 0,48 |
| стены + колоны | - | -21,34 | - | - | -21,34 | - | - | - | - | - | - | - |
| Снег | 5,66 | -21,6 | -8,28 | 5,66 | -21,6 | 8,28 | -11,32 | -21,6 | -8,28 | -11,32 | -21,6 | 8,28 |
| Ветер | -32,44 | 1,22 | 4,63 | 30,56 | -1,22 | 4,08 | 17,37 | 1,22 | -0,26 | -19,26 | -1,22 | 0,78 |
| Пост + снег | 8,95 | -55,49 | -8,76 | 8,95 | -55,49 | 8,76 | -17,89 | -34,15 | -8,76 | -17,89 | -34,15 | 8,76 |
| Пост+ветер | -29,15 | -33,0 | 4,15 | 33,85 | -33,0 | 4,56 | 10,8 | -11,33 | -0,74 | -25,83 | -13,77 | 1,26 |
| Пост + 0.9*ветер + 0,9снег | -20,81 | -52,23 | -3,77 | 35,89 | -54,43 | 11,6 | 1,269 | -30,89 | -8,17 | -34,09 | -33,09 | 8,63 |
Анализ усилий и моментов показывает, расчётное сечение - в сечении 2 рамы, то есть правая колонна, 3-е сочетание нагрузок, верхняя треть расчётной длины:
М = 35,89тм
N = -54,43т
Q = 11,6т
Для проверки прочности колонны из плоскости действия изгибающего момента определяется максимальный момент и сжимающая сила в средней трети расчётной длины верхней половины колонны и в средней трети расчётной длины нижней половины колонны, так как колонна имеет одну распорку. Значения момента и сжимающей силы можно определить по формулам или графически.
|
|
|
Проектирование стропильной фермы
Заданного очертания
Определение усилий в элементах фермы.
И инженерных расчётах применяют следующую методику определения усилий в стержнях стропильных ферм. Вначале определяют усилия от вертикальной нагрузки, рассматривая ферму как свободно опёртую. Упругое прикрепление фермы к колоннам учитывают путём приложения к опорам шарнирно опёртой фермы рамных изгибающих моментов и продольной силы, которые берут из таблицы расчётных усилий колонны в верхних сечениях.
При расчёте фермы на вертикальные нагрузки предполагают, что в узлах – идеальные шарниры, стержни прямолинейны и их оси пересекаются в центре узлов. Внешние силы передаются на ферму в узлах. В стержнях возникают только осевые усилия.
Определение усилий в каждом стержне фермы от единичной нагрузки, приложенной к узлам верхнего пояса левой половины фермы.
В курсовом проекте при определении усилий в стержнях фермы используется табличный метод расчёта на единичные узловые нагрузки, заданные на половине фермы (таблица 2).
По таблице 2. заполняются графы 3 и 4 таблицы 2.2.
Графа 6 таблицы 2.1 заполняется суммой значений граф 3 и 4 – получаем усилия в стержнях фермы от единичных нагрузок по всей ферме.
|
|
|
Определение узловой нагрузки.
На ферму действует 2 вида нагрузок
1) Постоянная нагрузка G
2) Временная нагрузка от снега Р
G = qпокр* d = 836,4 * 3 = 2509,2 кг
Р = qсн* d = 1440 * 3= 4320 кг
Определение усилий в стержнях фермы от расчётной узловой нагрузки
Определение усилий в стержнях приведено в таблице 2.
v В гр. 6 – приведены усилия от нагрузки собственного веса покрытия, полученные умножением усилий от единичных нагрузок (гр. 5) на значение узловой нагрузки G.
v В гр. 7 – приведены усилия от снеговой нагрузки, полученные умножением усилий от единичных нагрузок (гр. 5) на значение узловой нагрузки Р. Для раскоса "д-е" в гр. 7 пишем два значения усилий: первое снег на всей ферме и второе, когда снег на правой половине фермы, полученное умножением значения гр. 4 на Р. Таким образом получили значения усилия от снеговой нагрузки: положительное и отрицательное.
v В гр 8 – приведены усилия "Н" от опорного момента (см. табл 12*):
v Н¢ = М-/h0 = 14,72т
Отрицательный момент Моп даёт растяжение в верхнем поясе (+) и сжатие в нижнем (-). Влияние опорного момента сказывается только в крайних панелях.
v В гр 9 – заполняем продольной силой в ригеле. Продольная сила действует как сжимающая на нижний пояс фермы. Сжимающая сила:
v N= 7,70т
v В графе 10 представлены расчётные усилия в элементах фермы, получены суммированием усилий от узловых нагрузок, момента и продольной силы в ригеле.
Верхний пояс – сжатие по всем панелям, максимальное сжатие в центральной панели.
Нижний пояс – растяжение по всем панелям. В крайней панели два случая: собственный вес (гр 6) минус сжимающее усилие от момента в ригеле (гр 8)и продольной силы в ригеле (гр 9) ветровой нагрузки и собственный вес (гр. 6) плюс усилие от снеговой нагрузки (гр 7) минус продольная сила в ригеле.
Раскосы – имеют расчётные усилия постоянного знака, сжаты или растянуты.
| Наменование | № | Единичные усилия в кН | Ng | Nр | Nм | NQ | ΣN | ||
| слева | справа | с двух сторон | |||||||
| Верхний пояс | 3-а | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14723 | 0 | 14723 |
| 4-в | -5.9 | -2.8 | -8.7 | -21830.04 | -37584 | 0 | 0 | -59414.04 | |
| 5-г | -5.9 | -2.8 | -8.7 | -21830.04 | -37584 | 0 | 0 | -59414.04 | |
| 5-е | -6.2 | -4.4 | -10.6 | -26597.52 | -45792 | 0 | 0 | -72389.52 | |
| 7-ж | -6.2 | -4.4 | -10.6 | -26597.52 | -45792 | 0 | 0 | -72389.52 | |
| Нижний пояс | 1-б | 3.9 | 1.6 | 5.5 | 13800.06 | 23760 | -14723 | -7700 | 37560.06 |
| 1-д | 6.5 | 3.7 | 10.2 | 25593.84 | 44064 | 0 | 0 | 69657.84 | |
| 1-и | 5 | 5 | 10 | 25092.0 | 43200 | 0 | 0 | 68292.00 | |
| раскосы | а-б | -5 | -2.1 | -7.1 | -17815.32 | -30672 | 0 | 0 | -48487.32 |
| б-в | 2.6 | 1.5 | 4.1 | 10287.72 | 17712 | 0 | 0 | 27999.72 | |
| г-д | -0.9 | -1.4 | -2.3 | -5771.16 | -9936 | 0 | 0 | -15707.16 | |
| д-е | -0.5 | 1.2 | 0.7 | 1756.44 | 3024 | 0 | 0 | 4780,44 | |
| ж-и | 4.8 | -1.3 | 0.5 | 1254.6 | 20736 | 0 | 0 | 21990,6 | |
| -5616 | -4361,4 | ||||||||
| стойки | 2-а | -0.5 | 0 | -0.5 | -1254.6 | -2160 | 0 | 0 | -3414.6 |
| в-г | -1.0 | 0 | -1 | -2509.2 | -4320 | 0 | 0 | -6829.2 | |
| е-ж | -1.0 | 0 | -1 | -2509.2 | -4320 | 0 | 0 | -6829.2 | |
| и-и’ | -0.5 | 0 | -0.5 | -1254.6 | -2160 | 0 | 0 | -3414.6 | |
