Конструирование и расчёт элементов фермы

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Волжская государственная академия Водного транспорта

Факультет КгиЗОС

Кафедра сопротивления материалов, конструкции корпуса

и строительной механики корабля

Расчётно-графическая работа №1

по курсу «Металлические конструкции»

«Конструирование и расчёт элементов фермы»

Вариант №675

Выполнила: студентка гр. 321                                                                                       Черникова А.В.

Проверил:                                                                                                                                      Пряничников К.Н.

Нижний Новгород

2011

1.Исходные данные

Руководствуясь разделом 5 СНиП 11-23-81*, подобрать и проверить сечение растянутого элемента фермы из 2 равнополочных уголков при следующих данных:

- расчётное усилие N=700кН;

- длина стержня l=350 см;

- материал элемента сталь С 285;

- назначение элемента: элемент поясов;

- коэффициенты: коэффициент условия работы γс=0.95, коэффициент надёжности по ответственности γn=0.95;

- предельная гибкость элемента λu=400;

- толщина фасонки tф=14 мм.

Упражнение 1.1. Конструирование и расчёт растянутого элемента фермы.

Решение:

1.               Расчетное сопротивление стали С285 для фасонного проката

2.        10<t<20                            Ry = 270 МПа

Расчетные длины элемента

lef. x = 2*350=700 см

lef. y = 4*350=1400 см

3.        Минимальные радиусы инерции сечения

4.        Требуемая площадь сечения элемента

5.        Принимаем сечение из 2 ˪100x7 по ГОСТ 8509-86 с:

А = 13,8*2= 27,6 см2           Атр = 25,93 см2

ix=3,08 см > 1.75 см            iy=4,52 см > 3.5 см

5. Проверяем принятое сечение на прочность

Прочность обеспечена. Сечение подобрано верно.

6. Определим число прокладок, которые необходимы, чтобы сечение работало, как сплошное

Где iy1=ix

Принимаем n1=5

Упражнение 1.2. Конструирование и расчёт сжатого элемента фермы.

1.      Расчетная схема.

2.       

3.      Предельная гибкость стержня верхнего пояса   

4.      В первом приближении задаём гибкость стержня :

5.     

6.      Коэффициент продольного изгиба 2,5≤≤ 4,5

7.          Определим расчетную площадь сечения в первом приближении:

8. Определим минимальные допустимые радиусы инерции сечения

9. Подбираем сечение в первом приближении 2L 125*10:

A =24,3*2=48,6 см2            Атр=41,75 см2

ix=3.85см2,917см     iy=5,58 см2,917см

8.          Определим фактическую гибкость стержня из двух уголков

Значит по гибкости сечение проходит.

9.          Уточняем значение коэффициента устойчивости при центральном сжатии во    втором приближении

Т.к. попадаем в тот же диапазон, то
 

11.Проверяем элемент на устойчивость

Устойчивость обеспечена, сечение экономично.

12.Определим число прокладок, которые необходимы, чтобы сечение работало, как сплошное

Где iy1=ix

Принимаем n1=2

Литература.

1.     Пряничников К.Н. Металлические конструкции: Методические указания к решению задач по курсу для студентов специальности Гидротехника.

2.     Пряничников К.Н. Покрытие производственного здания по стропильным фермам: Учебное пособие / К.Н. Пряничников. – Н. Новгород: ГОУ ВПО ВГАВТ, 2003.-56 с.

3.     СП 53-102-2004 Свод правил по проектированию си строительству. Общие правила проектирования стальных конструкций.-M.:ФГУП ЦПП, 2005.-94 с.