Проектирование и расчет металлической фермы длиной 24 метра с использованием парных уголков

Расчет фермы 24м из парных уголков

В данном примере мы рассмотрим расчет фермы 24м из парных уголков.

1. Составление расчетной схемы

Поскольку мы опираемся на численные методы анализа, в рамках данного проекта мы учтем влияние трехмерной нагрузки на конструкцию здания. В расчетной схеме предусмотрено шарнирное соединение колонны с фундаментом и также шарнирное соединение ригеля с колонной.

Примечание: Для получения подробностей о металлической ферме длиной 24 метра вы можете обратиться к соответствующему чертежу.

Таким образом в расчётной схеме принято шарнирное закрепление колонны с фундаментом, шарнирное закрепление ригеля с колонной. Неизменяемость покрытия в горизонтальной плоскости обеспечивает сплошной диск, образованный профилированным настилом, закреплённым на верхних поясах ферм и горизонтальные связи. Настил развязывает верхние пояса ферм из плоскости по всей длине и воспринимает все горизонтальные силы, передающиеся на покрытие. Нижние пояса ферм развязаны из плоскости вертикальными связями и распорками, которые передают все усилия с нижнего пояса ферм на верхний диск покрытия. Жесткость зданию, в том числе и в момент монтажа, придают вертикальные и горизонтальные связи.

Конструкция была смоделирована в среде ЛИРА‑САПР. В целях ускорения процесса пространственная расчётная схема была составлена в среде программного комплекса AutoCAD, затем была импортирована в расчётный комплекс ЛИРА-САПР, где с ней проводилась дальнейшая работа. После построения расчётной схемы к ней прикладывались действующие нагрузки

2. Определение нагрузок на ферму

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ферму определяется по формуле:

где bф – шаг поперечных рам, bф = 4 м; cosα=1 т.к. α<25°;

2.1. Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»

Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» вес снегового покрова в городе Казань (расположен в IV–ом снеговом районе на карте районирования территории РФ по вессу снегового покрова) нормативное значение снеговой загрузки (вес снегового покрова на 1м2) Sg = 2,0 кПа(табл.10.1).

Характеристические значения района строительства

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле:

Где,

 коэф. учитывающий снос снега с покрытия с покрытий зданий под действием ветра, принимаем в соответствии с 10.5-10.9;

термический коэф. принимаем в соответствии с 10.10;

коэф. перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаем в соответствии с 10.4;

нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаем в соответствии с 10.2;

Тип местности В – городские территории, лесные массивы и другие местности, в том числе с постройками высотой более 10м.

Уклон покрытия <12 %, поэтому  определяем по формуле:

Где k = 0,75 – принимаем по табл.11.2 для типа местности В.

Где,  b — наименьший размер покрытия в плане;

l — наибольший размер покрытия в плане

Коэф. принимаем равным: 

Коэф.m=1 , т.к. угол покрытия <10º

Определяем нормативное значение снеговой нагрузки:

Коэффициент перегрузки n = 1,4.  Линейная распределенная нагрузка от снега на ферму определяется по  формуле :

где so — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства;

bф — шаг ферм;

γn — коэффициент перегрузки(надёжности по нагрузке).

2.2 Приложение нагрузок на ферму

Общий вид расчетной модели

Нумерация элементов в расчетной схеме

Назначение жесткостей

Приложение нагрузок

Загружение 1. Нагрузка от собственного веса

Загружение 2. Нагрузка от постоянной нагрузки

Загружение 3. Снеговая нагрузка

Параметры РСУ

Коэффициенты для РСУ

3. Результаты расчета 

3.1 Верхний пояс

Таблица РСУ для элементов Верхнего пояса

Максимальные усилия в элементе № 16

[l] = 120,       lx = 3 м,     ly = ВП раскреплен по всей длине из плоскости профнастилом;

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, выполняем по формуле:

Задаёмся  

По сортаменту принимаем:

Коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом φе определяем по таблице Д.3 в зависимости от условной гибкости λ, и приведенного относительного эксцентриситета mеf, определяемого по формуле:

где η — коэффициент влияния формы сечения, определяемый по таблице Д.2

Вычисляем условную гибкость стержня λ:

E – модуль упругости;

λ — гибкость стержня, вычисляемая по формуле:

Где lef  – расчетная длина стержня;

i – радиус инерции сечения;

Где, l – длина стержня = 3,0 м

Проверяем на устойчивость:

Условия выполняются.

Полный Расчет фермы 24м из парных уголков смотрите в презентации ниже или можете скачать на компьютер файл с расчетом в формате pdf.

СКАЧАТЬ

Как называются чертежи на которых изображают мосты и дороги?

Чертежи мостов и дорог могут иметь различные названия в зависимости от их назначения и характеристик. Некоторые из них:

1. Проектная документация — это набор чертежей, спецификаций и технических условий, необходимых для проектирования мостов и дорог.

2. Типовые проекты — это стандартные чертежи, описывающие типовые конструкции мостов и дорог, которые можно использовать для строительства в различных условиях.

3. Конструктивные чертежи — это подробные чертежи, описывающие конструкцию мостов и дорог.

4. Генеральный план — это чертеж, на котором изображаются расположение и планировка дорог и мостов на определенной территории.

5. Профиль дороги — это чертеж, на котором изображается продольный разрез дороги, показывающий ее высотный профиль, включая перепады высот и изгибы.

6. Чертежи узлов — это чертежи, на которых изображаются детали соединений и соединительные элементы мостов и дорог.

7. Чертежи деталей — это чертежи, на которых изображаются отдельные детали мостов и дорог.

Видео. УСИЛЕНИЕ И РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СТАЛЬНОГО КАРКАСА АНГАРА