ign="center">    

    Данной  величине гибкости соответствуют следующие  значения коэффициентов:

    

,

    

    

    Напряжение  равно:

    

,

    что не превышает допускаемого напряжения, равного .

    Сечение нижнего пояса  принимаем из двух швеллеров №12. Площадь сечения  одного швеллера . Напряжение в нижнем поясе равны:

    

    Поперечные  сечения верхнего и нижнего поясов сохраняются постоянными по длине. В панелях, ближайших к опорам, напряжения ниже допускаемых.

    Сечение всех стоек фермы состоят из двух гнутых уголков 

    Площадь поперечного сечения двух уголков  ^.

    Положение центра тяжести относительно крайнего волокна .

    Момент  инерции двух уголков относительно оси х, проходящей через центр тяжести, равен  .

    Наименьший  радиус инерции:

    

,

    гибкость:

    

,

    коэффициент .

    Напряжение  в наиболее нагруженной стойке 6’6

    

    Поскольку в стойках 1’1, 2’2 и 4’4 расчетные напряжения меньше, чем в стойке 6’6, то используем для них такие же сечения.

    Стойки  прикрепляются к поясам в узлах угловыми швами без обработки. Коэффициент понижения допускаемых напряжений - в основном металле в зоне этих швов определяется при эффективном коэффициенте концентрации K_э=3,3 .

    Для сжатой стойки 6'6 при r = +0,11.

    

    Допускаемое напряжение в металле стойки равно

    

    Расчёт  стойки в зоне узла производится без учёта устойчивости (коэффициента ):

    

    что меньше .

    Поперечные  сечения всех раскосов выбираем крестообразного вида. Предусматриваем приварку в узлах широкого листа раскоса к вертикальной косынке поясов стыковыми швами.

    Растянутые  раскосы проектируют составленными  из полосы и двух ребер, приваренных к ней, размером . Площадь сечения раскоса:

    

    Растягивающее напряжение в наиболее нагруженном  растянутом раскосе 1’2 равно

    

    при допускаемом напряжении .

    Напряжение  в раскосе 5’6:

    

    при допускаемом напряжении .

    Для сжатых раскосов принимаем поперечные сечения, состоящие из полосы и двух ребер . Площадь их сечения составляет:

    

    Наименьший  момент инерции сечения относительно оси х равен:

    

,

    наименьший радиус инерции:

    

,

    гибкость:

    

,

    коэффициент .

    Расчётное напряжение в наиболее нагруженном сжатом раскосе составляет:

    

    т.е. превышает на 2 %, что допустимо.

    Таким образом, в главных фермах нами приняты, пять различных видов сечений: для верхнего и нижнего поясов, сжатых и растянутых раскосов, для стоек. Геометрические характеристики подобных сечений элементов главной фермы и расчетные напряжения приведены в Табл. 5.

    Подбор  сечений элементов  фермы жесткости.

    Все элементы фермы жесткости сконструированы  однотипными из одного гнутого уголка. Для верхнего сжатого пояса принимаем уголок ; площадь его сечения составляет .

    Вычисляем по правилам статики: ординату центра тяжести ; момент инерции  относительно горизонтальной  оси ; минимальный момент инерции .

    Наименьший радиус инерции равен:

    

,

    гибкость:

    

,

    коэффициент .

    Напряжение  сжатия в панели 5'6'

    

    что меньше допускаемых напряжений .

    Для сжатых раскосов принимаем сечение  в виде гнутого уголка .

    Вычисляем площадь сечения  ; ординату центра тяжести ; момент инерции , . 

 

    

    Таблица №15

    

    Расчётные напряжения в стержнях главных ферм 

    Наименьший  радиус инерции равен:

    

,

    гибкость:

    

.

    Гибкость  несколько велика, но может быть допущена для элемента фермы  жесткости, при этом

    Напряжение  сжатия в раскосе 23'

    

    Расчётное превышает допускаемое на 4,7%, что допустимо.

    Все остальные стержни (растянутые раскосы и сжатые стойки) ферм жесткости конструируют из одного гнутого уголка . Его площадь сечения ; ; ; .

    Наименьший  радиус инерции равен:

    

,

    гибкость:

    

,

    коэффициент .

    Напряжение  сжатия в стойках  равно:

    

    Геометрические  характеристики подобранных сечений  элементов фермы жесткости и расчетные напряжения могут быть сведены в таблицу, аналогичную Табл.5. Так как в ферме жесткости по принятой схеме расчета элементы не испытывают переменных усилий , то прикрепления в узлах могут быть выполнены с применением швов любых типов без понижения допускаемых напряжений в основном металле стержней.

    Подбор  сечений элементов в фермах связей

    Раскосы в фермах связи проектируют из одного уголка , стойки - из уголка . Геометрические характеристики подобранных элементов связи и расчетных напряжений в них сводятся в таблицу, аналогичную Табл. 5.

    Произведем  проверку прочности основных элементов  прикреплений узлов. Элементы работают при знакопеременных усилиях с характеристикой цикла

    Прикрепление  в узлах предусматривается соединениями внахлестку с обвариванием по контуру. Эффективный коэффициент концентрации

    К_э=3,3. Значение коэффициента составит:

    

    В наиболее нагруженном раскосе фермы  связей напряжение в зоне прикрепления будет равно:

    

    Так как допускаемое напряжение , то прочность элемента обеспечена.

    7. Проверка работоспособности  стержней при   межузловом положении  нагрузки.

      Усилия определяют методом линий влияния. Построим линии влияния для панели 5-6. Моментной точкой изгиба является узел 18. Пусть груз находится справа от разрезанной панели: м. Рассмотрим равновесие левой части:

    

    Линия влияния имеет вид треугольника с ординатой y₁ = -3,67

    Построим  линии влияния для панели 18-19. Моментная точка – 7. Пусть груз находится справа м. Рассмотрим равновесие левой части:

    

    Линия влияния имеет вид треугольника с ординатой y₁=3,75 м.

    Построим  линию влияния для раскоса 18-7. Пусть груз находится справа от разрезаемой панели:

    

    Пусть груз находится слева от панели, т.е. :

    

    Построим  линию влияния для стойки 0-15. Она работает лишь при нахождении единичного груза в панели 0-1. При нахождении груза равного 1 в узле 0 усилие в стойке 0-15 равно 0.

    

    Построим  линию влияния для стойки 2-16. Стойка 2-16 работает лишь при нахождении единичного груза в панелях 1-2 и 2-3. При прохождении груза равного 1 в узле 1 усилие в стойке 2-16 равно 1. При нахождении указанного груза в узле 1 и левее его, а также в узле 3 и правее его усилие в стойке 2-16 равно 0.

    

    Аналогично  усилия распределяются в стойке 4-17.

    Линия влияния для стоек 0-15, 2-16, 4-17 имеют  вид треугольника с высотой равной 1(в узлах 0; 2; 4 соответственно).

8. Расчет прочности сварных узлов.

    В главной ферме расчету прочности  подлежат стыки поясов, прикрепления раскосов и стоек к косынкам узла и прикрепления косынок к поясам ферм.