logo search
Проектирование сварных конструкций / temnikov_v_g_lekcii_metallicheskie_konstrukcii

Рекомендуемые толщины фасонок

Максимальное усилие в стержнях решетки, кН

До 150

160 – 250

260 – 400

410 – 600

610 – 1000

1010 – 1400

1410 – 1800

Более 1800

Толщина

фасонки, мм

86

8

10

12

14

16

18

20

Поскольку ly = lx, принимаем сечение сжатого пояса из двух равнополочных уголков (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Сечение пояса (к примеру 5.1)

При предварительном подборе сечения поясов легких ферм гибкость принимается λ = 60 – 90. Большие значения гибкости принимаются при меньших усилиях.

Задаемся λ = 70. Условная гибкость

По условной гибкости для для типа кривой устойчивости ′′с′′ (см. табл. 3.12) определяем коэффициент устойчивости = 0,674 (см. табл. 3.11).

Из условия устойчивости сжатого стержня определяем требуемую площадь сечения пояса:

Атр = N/(φRyγс) = 1300 / (0,674 ∙ 24 ∙ 0,95) = 84,6 см2.

Требуемый радиус инерции

iтр = lx/λ = 300 / 70 = 4,29 см.

По требуемым значениям площади и радиуса инерции из сортамента

принимаем сечение из двух равнополочных уголков ∟160×160×14/ГОСТ 8509-93. Площадь сечения А = 43,57 ∙ 2 = 87,14 см2; радиус инерции относительно оси х-х – iх = 4,92 см; радиус инерции одного уголка относительно собственной центральной оси, параллельной свободной, iy = 4,92 см; расстояние от центра тяжести уголка до наружной грани полки, параллельной оси y1-y1, zо = 4,47 см.

Определяем радиус инерции составного сечения из двух уголков при зазоре между уголками (толщина фасонки) а = tф = 14 мм:

см.

Подсчитываем гибкости в главных плоскостях:

λх = lx/iх = 300 / 4,92 = 61;

λу = lу/iу = 300 / 7,14 = 42.

Наибольшая условная гибкость

По табл. 3.11. находим минимальный коэффициент φmin = 0,730.

Производим проверку устойчивости центрально-сжатого пояса:

Недонапряжение

Максимальная гибкость

λх = 60,7 < λи = (180 – 60α) = (180 – 60 · 0,896) = 126,

где α = 0,896 – степень загруженности стержня.

В процессе монтажа (раскрепляющие верхний сжатый пояс прогоны или плиты покрытия отсутствуют) в предположении строповки фермы в узлах верхнего пояса через четыре панели гибкость пояса из плоскости фермы не должна превышать предельной

λу = lу / iу = 4 d / i y = 4 ∙ 300 / 7,1 = 169 < λи = 220.

Сечение из двух уголков ∟160×160×14 принято.

Пример 5.2. Подобрать сечение верхнего сжато-изгибаемого пояса при действии на него осевого усилия N = – 1300 кН и внеузловой нагрузки F = 55 кН, приложенной в середине панели d (расчетная схема представлена на рис. 5.3). Расчетная длина пояса λх = λу = d = 3 м.

Материал конструкции – сталь класса С245. Расчетное сопротивление Ry = 24 кН/см2. Коэффициент условий работы γс = 0,95.

Рис. 5.3. Расчетная схема и сечение пояса

Определяем изгибающий момент в середине панели пояса

M = 0,9Fd/4 = 0,9 ∙ 55 ∙ 300 / 4 = 3712, 5 кН∙см.

Эксцентриситет

е = M/N = 3712,15 / 1300 = 2,86 см.

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов выполняется как в плоскости действия момента (плоская форма потери устойчивости), так и из плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет таких элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, производится по формуле

Таблица 5.7