Металлический каркас одноэтажного производственного здания (стр. 10 из 12)
Подбор сечений центрально-сжатых элементов фермы
При подборе сечений центрально-сжатых элементов предварительно задаемся коэффициентом продольного изгиба φз. В первом приближении:
· φз=0,7…0,8 – для элементов поясов;
· φз=0,4…0,6 – для элементов решетки.
Находим требуемую площадь сечения из условия устойчивости:
где Ry – расчетное сопротивление стали по пределу текучести, по табл. 51 СНиП II-23-81 для стали С255 при толщине фасонного проката свыше 10 до 20 мм
для стали С245 при толщине фасонного проката от 2 до 20мм 
– коэффициент условия работы конструкции (табл. 6 СНиП II-23-81),N – расчетное усилие в элементе (табл. 11,1).
По требуемой площади Aтр по сортаменту (ГОСТ 8509-93) подбираем сечение из двух уголков и определяем фактические геометрические характеристики: А=2А , ix, iy.Для подобранного сечения определяем гибкости и сравниваем их с предельным значением:
где
, 
– расчетные длины элементов фермы в плоскости и из плоскости фермы соответственно, 
– для элементов поясов и опорных раскосов, 
– для прочих элементов решетки, 
, где l – геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов), l1 – расстояние между центрами узлов, закрепленных от смещения из плоскости фермы; 
– предельное значение гибкости, 
– для элементов поясов, опорных раскосов и опорных стоек, 
– для прочих элементов решетки, где 
, где 
– коэффициент продольного изгиба для максимального значения гибкости 
(табл. 72 СНиП II-23-81).Для подобранного сечения по табл. 51 СНиП II-23-81 уточняем значение Ry и проверяем элемент по условию устойчивости:
.Подбор сечений центрально-растянутых элементов фермы
Находим требуемую площадь сечения по несущей способности:
где Ry – расчетное сопротивление стали по пределу текучести, по табл. 51 СНиП II-23-81 для стали С255 при толщине фасонного проката свыше 10 до 20 мм
для стали С245 при толщине фасонного проката от 2 до 20мм – коэффициент условия работы конструкции (табл. 6 СНиП II-23-81),N – расчетное усилие в элементе (табл. 11,1).
По требуемой площади Aтр по сортаменту (ГОСТ 8509-93) подбираем сечение из двух уголков и определяем фактические геометрические характеристики: А=2А , ix, iy.Для подобранного сечения определяем гибкости и сравниваем их с предельным значением:
где
, – расчетные длины элементов фермы в плоскости и из плоскости фермы соответственно, , , где l – геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов), l1 – расстояние между центрами узлов, закрепленных от смещения из плоскости фермы; – предельное значение гибкости, 
при режиме работы кранов 3К.Для подобранного сечения по табл. 51 СНиП II-23-81 уточняем значение Ry и проверяем элемент по несущей способности:
.Таблица 11.2Подбор сечений элементов фермы
| Элемент фермы | Номер элемента | Расчетное усилие N, кН | Сечение | Площадь сечения А, см2 | Расчетные длины, см | Радиусы инерции, см | Гибкость | φmin | γc | α | [λ] | Напряжение, кН/см2 | Сталь | |||||
| lгеом | lefx | lefy | ix | iy | λx | λy | σ | Ryγc | ||||||||||
| Верхний пояс | 5 | 0 | 2∟110х8 | 34,40 | 300 | 300 | 300 | 3,39 | 5,02 | 88,5 | 59,8 | 0,623 | 0,95 | 0 | 180 | 0 | 24,23 | С255 |
| 6 | -771,88 | 2∟125х14 | 66,74 | 3,80 | 5,75 | 78,9 | 52,2 | 0,694 | 0,72 | 136,8 | 16,66 | 23,28 | ||||||
| 7 | -771,88 | 2∟125х14 | 66,74 | 3,80 | 5,75 | 78,9 | 52,2 | 0,694 | 0,72 | 136,8 | 16,66 | 23,28 | ||||||
| 8 | -1030,07 | 2∟125х14 | 66,74 | 3,80 | 5,75 | 78,9 | 52,2 | 0,694 | 0,96 | 122,4 | 22,24 | 23,28 | ||||||
| Нижний пояс | 1 | 450,15 | 2∟90х9 | 31,2 | 600 | 600 | 1200 | 2,75 | 4,26 | 218,2 | 281,7 | - | 0,95 | - | 400 | 14,42 | 24,23 | |
| 2 | 965,19 | 2∟125х9 | 44,0 | 3,86 | 5,63 | 155,4 | 213,1 | - | - | 400 | 21,94 | 24,23 | ||||||
| Стойки | 14 | -135,18 | 2∟70х6 | 16,3 | 315 | 252 | 315 | 2,15 | 3,4 | 117,2 | 92,6 | 0,436 | 0,8 | 0,97 | 121,8 | 19,01 | 19,60 | С245 |
| 15 | -135,18 | 2∟70х6 | 16,3 | 2,15 | 3,4 | 117,2 | 92,6 | 0,436 | 0,97 | 121,8 | 19,01 | 19,60 | ||||||
| Раскосы | 18 | -652,92 | 2∟125х10 | 48,66 | 435 | 217,5 | 435 | 3,85 | 5,66 | 56,5 | 76,9 | 0,707 | 0,95 | 0,82 | 130,8 | 18,98 | 23,28 | |
| 19 | 466,37 | 2∟70х8 | 21,34 | 435 | 2,12 | 3,45 | 205,2 | 126,1 | - | 0,95 | - | 400 | 21,85 | 23,28 | ||||
| 20 | -279,82 | 2∟100х8 | 31,2 | 348 | 3,07 | 4,62 | 113,4 | 94,2 | 0,458 | 0,8 | 1 | 150 | 19,58 | 19,60 | ||||
| 21 | 172,77 | 2∟70х8 | 21,34 | 435 | 2,12 | 3,45 | 205,2 | 126,1 | - | 0,95 | - | 400 | 8,10 | 23,28 | ||||
12. Расчет стропильной фермы. Узлы
Для соединения элементов опорного и промежуточных узлов принимаем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой СВ-08А диаметром d=2 мм, для укрупнительного узла – ручную сварку электродом Э42. Сталь опорного столика, фасонок, накладок и фланцев – С255, сталь уголков – С245. Расчёт сварных швов выполним в табличной форме (табл. 12.1)
Действующее в элементе усилие распределяется между швами по обушку и перу уголка обратно пропорционально их расстояниям до оси стержня: