Визначаємо положення центру ваги всього перерізу нижньої частини колони:
; ; .Знаходимо дійсні розрахункові зусилля у вітках колони
; .Перевіряємо стійкість віток колони. Відстань між вузлами решітки приймаємо
.Підкранова вітка:
а) в площині рами
; . МПа < МПа;б) із площини рами
; . МПа < МПа;Зовнішня вітка:
а) в площині рами
; . МПа < МПа;б) із площини рами
; . МПа < МПа.4.4 Перевірка стійкості колони в цілому
Визначаємо геометричні характеристики всього перерізу нижньої частини колони:
; ; ; ; ; ; ; ; .Необхідно обчислити приведену гнучкість колони lef, яка залежить від перерізу розкосів, тому спочатку підбираємо переріз елементів решітки. Розкоси решітки розраховують на більшу з поперечних сил: фактичну Q1=87кН або умовну
Решітку розраховуємо на
.Зусилля в розкосі решітки
,де a – кут нахилу розкосів до вітки.
, a=37; sina=0,549.Необхідна площа роскосу
,де g=0,75 – коефіцієнт умов роботи для розкосів одиночних кутиків, які прикріплені однією палицею; j=0,6 – орієнтовно;
МПа.Приймаємо розкоси з кутиків 80Ч7
; ; j=0,351;Напруження в розкосі
МПа < МПа.Приведена гнучкість стержня колони
,де
.Перевіряємо стійкість колони в площині дії моменту.
, .За таблицею 75[1]
.Напруження
МПа < МПа.5. Розрахунок та конструювання ферми
5.1 Збір навантажень на ферму і візначення вузлових зосереджених сил
На ферму діють постійне та снігове навантаження які обчислені в попередніх пунктах 3.1.1 і 3.1.2:
і .Зосереджені сили, що прикладені у вузлах ферми:
а) від постійного навантаження
;б) від снігового навантаження
,де
м – довжина панелі верхнього поясу.5.2 Визначення зусилля в стержнях ферми
За вузлової передачі навантаження в стержнях ферми виникають осьові зусилля стиску або розтягу. Величину та знак цих зусиль зручніше за все визначати графічним способом за діаграмою Максвела – Кремони. Для визначення розрахункових зусиль в елементах ферми необхідно побудувати діаграми від таких навантажень:
а) постійне навантаження;
б) тимчасове (снігове) на половині прольоту;
в) від впливу опорних моментів.
В курсовому проекті для визначення зусиль в елементах ферми використовуємо зусилля від одиничних навантажень, які наведені в таблиці 4а.
Розрахункові зусилля в стержнях ферми наведені в таблиці 5.
; . – момент в перерізі 4-4; – момент в перерізі 7-7 при тій самій комбінації навантажень, що і М1.
5.3 Підбір перерізів стержнів ферми
Розтягнуті стержні.
Підбираємо переріз нижнього розтягнутого поясу зварної ферми із двох рівнополицевих кутиків, складених тавром .Матеріал поясу – сталь марки 18ГПС (С255) (фасон). Розрахункове розтягуюче зусилля N=2213,5кН. Розрахункові довжини lx= ly =6м. Коефіцієнт умов роботи gс =1, Ry=240МПа при t=10...20 мм.
Необхідна площа перерізу
.Одного кутика
.Підбираємо переріз кутика із двох рівнополицевих кутиків 200Ч12 з An=94,2см2, ix=6,22см, iy=7,5см2 (рис. 14).
Міцність перерізу
.Точність підбору
.Гнучкість поясу
;Підібраний переріз задовольняє умовам міцності та вимогам жорсткості.
Стиснуті стержні.
Підбираємо переріз стержня верхнього стиснутого поясу ферми із двох рівнополицевих кутиків N=2059,7 кН. Довжина панелі lm=3м. Матеріал – сталь марки С255. Товщина фасонки у вузлах поясу tр=20мм.
Розрахункові довжини lx= ly =300 см; Ry=240МПа при t=10...20мм.
Задаємося гнучкістю l=70<lu=120, для якої j=0,750.
Визначаємо необхідну площу поперечного перерізу
.Визначаємо необхідні габарити перерізу
;За значеннями A0, h0, b0 приймаємо 2∟160Ч20, для яких An=2×60,4=120,8см2,
ix=4,85см2, iy=6,5см2. Гнучкості