Сварные конструкции (стр. 5 из 8)
где μ=1 – коэффициент Элейра (учитывает тип закрепления стержневого элемента);
Условие устойчивости:
В случаи, когда на поперечное сечение действует два изгибающих момента необходимо произвести две проверки устойчивости:
1. В плоскости действия максимального изгибающего момента МХ;
2. В случаи совместного действия изгибающих моментов МХ и МY.
В плоскости действия максимального изгибающего момента МХ:
Где φ=0.931 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается в зависимости от λх и Rу по СНиП табл.72);
Общая устойчивость в плоскости действия максимального изгибающего момента Мх обеспечивается.
В случаи совместного действия изгибающих моментов МХ и МY:
По пункту 5.34 СНиП устойчивость проверяется по формуле:
- условие устойчивости; 
где φxу – коэффициент учитывающий влияния двух изгибающих моментов МХ и МY на устойчивость;
φ/у=0.711 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается по табл.74 СНиП);
По таблице 10 СНиПа:
; 
- коэффициент учитывающей влияния изгибающего момента МY на устойчивость; 
Общая устойчивость в случае совместного действия изгибающих моментов Мх и МY обеспечивается.
Заключение:
Общая устойчивость стержневого элемента обеспечивается.
Проверочный расчет на сопротивление усталости:
Условие прочности:
Заключение:
Сопротивление усталости обеспечивается.
Нижний пояс.
Схема нагружения и исходные данные:
PZ=191,7 кН;
ρ=0.016;
Тип сечения: тавр;
Рис. 5.3. Схема нагружения нижнего пояса главной фермы. Материал: ВСт3сп;
Расчетная группа по СНиП: 4-я.
Расчетная схема:
рис. 5.2. Расчетная схема поперечного сечения верхнего пояса.Допускаемые напряжения при статическом нагружении:
где [σ]р – допускаемое напряжение при растяжении;
m=1.1 – коэффициент неполноты расчета (учитывает влияние горизонтальной фермы);
Ryn=250 МПа – нормативное сопротивление при растяжении;
γm=1.05 – коэффициент надежности по материалу.
Допускаемое напряжение при работе на выносливость:
где α – коэффициент учитывающий число циклов нагружения (n=106);
γv – коэффициент учитывающий асимметрию цикла нагружения;
Rv=75 МПа – расчетное сопротивление (для 4-ой группы);
ρ=0,023 – коэффициент асимметрии цикла (для стержня Н6 – наиболее нагруженного);
Определение необходимой площади:
Подбор типоразмера тавра:
Подбор типоразмера тавр производился методом перебора, то есть берется произвольный тавр и производятся расчет на устойчивость.
Если требования хотя бы одного из расчета не выполнялись, то берется следующий типоразмер тавра и расчеты производятся заново, до тех пор, пока не выполнится условие всех расчетов.
Принимаем тавр №40 ГОСТ 8239-89:
Атв=41,69 см2 – площадь тавра;
h=255 мм – высота тавра;
b=160 мм – ширина полки тавра;
s=9 мм – толщина стенки тавра;
Для растянутых поясов допускаемая гибкость 150.
Радиус инерции относительно оси y:
Определим гибкость пояса:
где μ=1 – коэффициент Элейра (учитывает тип закрепления стержневого элемента);
условие выполнено
Расчет на общую устойчивость проводить не требуется, так как стержень всегда растянут.
Раскосы.
Схема нагружения и исходные данные:
Тип сечения: труба;
Материал: ВСт3сп;
Расчетная группа по СНиП: 4-я.
Рис. 5.4. Схема нагружения раскосов главной фермы.
Наиболее нагруженный стержень – Р3: PZ=336,8 кН и ρ=0.018
Расчет на выносливость
Расчет на выносливость проводится для наиболее растянутого стержня Р4.
Требуемая поперечная площадь стержней из расчета на прочность при растяжении (сжатии): 
где m=1.1 коэффициент неполноты расчета металлоконструкций.
Допускаемое напряжение
определяется как меньшее из двух значений 
. 
:Стыковой шов со снятым усилением при соединении элементов разной толщины и ширины соответствует 4-0й группе по СНИП.
В этом случае расчетное сопротивление
.Для 3-ей группы и при числе циклов
коэффициент Коэффициент асимметрии цикла
Коэффициент
при растяжении чередующимся со сжатием ( 
) 
Принимаем толщину стенки трубы
Выбираем трубу 180х2.5 ГОСТ 8734-75 с площадью поперечного сечения
Момент инерции поперечного сечения
Радиус инерции поперечного сечения
Требуемая гибкость стержня обеспечена.
Расчет на общую устойчивость
Для снижения массы конструкции растянутые (стержни у которых максимальная нагрузка растягивающая) и сжатые (стержни у которых максимальная нагрузки сжимающая) раскосы будут выполнены из труб различного диаметра.
Расчет на устойчивость для наиболее сжатого из растянутых раскосов Р8
По таблице 72 приложения 6 СНиП для
: 
Общая устойчивость стержня проверяется по формуле
Устойчивость обеспечивается.
Расчет на устойчивость для наиболее сжатого раскоса Р3
Для выбранной трубы 180х2.5 ГОСТ 8734-75 устойчивость не обеспечивается:
