Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций
Подбор сечений стержней фермы Ф-1
Для удобства изготовления и
комплектования сортамента металла при проектировании ферм обычно устанавливают
4-6 разных калибров профиля, из которых набирают все элементы фермы. Чтобы
предварительно установить необходимый ассортимент профилей, определяют
требуемые площади сечений стержней фермы.
Для технико-экономического обоснования
(п.5 данного проекта), произведем подбор сечений стержней фермы Ф1 для двух
вариантов:
1)
ферма
металлическая с трапециевидной формой с сечением элементов из спаренных уголков
и опорными нисходящими раскосами;
2)
ферма
металлическая с трапециевидной формой с сечением элементов решётки из одиночных
уголков, пояса таврового сечения и опорными нисходящими раскосами из одиночных
уголков.
Вариант №1.
Расчет сечений стержней фермы определяем
при помощи программы Structure
CAD
Необходимые данные для расчёта:
·марка стали ВСт3пс6-1 (=240 МПа)[СНиП II-23-81*,
табл. 51*];
·N
– расчётное продольное усилие;
·[]-предельная гибкость;
· - коэффициент условия работы конструкции;
·lef –
расчетные
длины.
Группа верх. пояс 1. Элемент №(7,8)
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0
Длина
элемента -- 3,02 м
Сечение Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L120x15
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,66
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)
0,79
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
0,99
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,45
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,69
Коэффициент использования 0,99 -
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа верх. пояс 2. Элемент №10
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0
Длина
элемента -- 3,02 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L150x15
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,71
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)
0,81
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
0,91
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,37
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,55
Коэффициент использования 0,91 -
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа верх. пояс 2. Элемент №(11,12)
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0
Длина
элемента -- 1,51 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L125x16
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,85
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)
0,9
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
0,95
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,22
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,33
Коэффициент использования 0,95 - устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа нижний пояс 1. Элемент №5
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 400,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 2,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0
Длина
элемента -- 6,0 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L120x15
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,88
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,53
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,41
Коэффициент использования 0,88 -
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без
учета пластики
Группа нижний пояс 2. Элемент №6
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 400,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 4,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0
Длина
элемента -- 3,0 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L100x15
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,95
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,64
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,25
Коэффициент использования 0,95 -
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без
учета пластики
Группа опорный раскос. Элемент №1
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 400,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 3,82
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 1,0
Длина
элемента -- 3,14 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L100x14
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,88
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,64
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,26
Коэффициент использования 0,88 -
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без
учета пластики
Группа стойки. Элемент №3
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 0,8
Длина
элемента -- 2,37 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L50x7
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,76
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,91
Коэффициент использования 0,91 -
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1
Группа стойки. Элемент №13
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 0,8
Длина
элемента -- 1,29 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L50x7
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,68
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)
0,84
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
0,89
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,49
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,56
Коэффициент использования 0,89 -
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа стойки. Элемент №14
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 0,8
Длина
элемента -- 2,01 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L56x4
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,49
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)
0,76
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
0,99
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,71
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,89
Коэффициент использования 0,99 -
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа раскосы сжатые. Элемент №15
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 120,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 0,8
Длина
элемента -- 3,42 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L90x10
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
0,51
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)
0,76
п.5.3
устойчивость
при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
0,94
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Y1
0,68
пп.6.15,6.16
предельная
гибкость в плоскости X1,O,Z1
0,83
Коэффициент использования 0,94 -
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)
Группа раскосы растянутые. Элемент №17
Расчетное
сопротивление стали Ry= 240000,0 кН/м2
Коэффициент
условий работы -- 0,95
Предельная
гибкость -- 400,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Y1 -- 1,0
Коэффициент
расчетной длины в плоскости X1,Z1 -- 0,8
Длина
элемента -- 3,82 м
Сечение
Уголок
равнополочный по ГОСТ 8509-93 L50x6
Результаты расчета
Проверено
по СНиП
Фактор
Коэффициенты
использования :
пп.5.24,5.25
прочность
при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета
пластики
