Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Расчет треугольной металлодеревянной фермы с разрезным верхним поясом

Расчет треугольной металлодеревянной фермы с разрезным верхним поясом

Геометрический, статический и конструктивный расчет треугольной металлодеревянной фермы с разрезным верхним поясом. Проверка сечения верхнего пояса по нормальным напряжениям на действие максимальной продольной силы. Подбор сечения раскоса и опорного узла.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 27.01.2014
Размер файла 307,9 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчет треугольной металлодеревянной фермы с разрезным верхним поясом

1.1 Исходные данные

Уровень ответственности здания - 2.

Здание отапливаемое.

Снеговой район - V.

Условия эксплуатации - нормальные А1.

Длина здания - 48 м.

Пролет здания - 21 м.

Шаг несущих конструкций - 3 м.

Ограждающие конструкции покрытия - клеефанерные плиты с одной нижней обшивкой под кровлю из волнистых асбестоцементных листов.

Материалы:

- древесина - сосна, 2 сорт.

- марка стали С245.

- клей ФРФ-50.

1.2 Геометрический расчет

Рис.4 Геометрическая схема фермы.

1) Расчетный пролет фермы:

lрасч = 21000 мм.

2) Расчетная высота фермы:

f = l/6 = 21000/6 = 3500 мм.

Угол наклона верхнего пояса к горизонту:

б1= 18,4°

3) Длина панели нижнего пояса:

lп = 3,5 м.

4) Длина панели верхнего пояса:

lп = 3,689 м.

5) Длины стоек:

CK = 1,167 м

DL = 2,333 м

EM = 3,5 м

6) Длины раскосов:

CL = 3,689 м

DM = 4,206 м

7) Углы наклона раскосов:

б1= 18,4°

б2= 33,7°

1.3 Статический расчет

Табл.2 Сбор нагрузок на ферму, кН/м2.

Вид нагрузки

Нагрузка нормативная

гf

Нагрузка расчетная

1. Постоянные

1.1. Ограждающие конструкции покрытия

0.466

1.1

0.513

1.2. Собственный вес фермы

0.248

1.1

0.273

Всего

0.714

0.785

2. Временная снеговая

2.24

1/0.7

3.2

Погонные нагрузки:

1) = 0,714·3 = 2,142 кН/м

sн = 2,24·3 = 6,72 кН/м

2) = 0,785·3 = 2,355 кН/м

sр = 3,2·3 = 12,8 кН/м

Условные сосредоточенные грузы в узлах фермы:

- от собственного веса:

Р1=Р7 = 3,48·(3/2) = 5,22 кН

Р2 = Р3 = Р4 = Р5 = Р6 = 3,48·3 = 10,44 кН

RA = RB =УPi = (5,22·2 + 10,44·5)/2 = 31,32 кН

- от снеговой нагрузки на полупролете:

Р1 = Р4 = 12,8·(3/2) =19,2 кН

Р2 = Р3 = 12,8·3 = 38,4 кН

RA = 3·s·l/8 = 3·12,8·21/8 = 100,8 кН

RB = s·l/8 = 12,8·21/8 = 33,6 кН

Рис.5 Схема фермы.

Загружение 1 - постоянная нагрузка;

Загружение 2 - снег на левом полупролете;

Загружение 3 - снег на правом полупролете.

Табл.3 Усилия в стержнях фермы.

РАСЧЕТНЫЕ СОЧЕТАНИЯ УСИЛИЙ

ЭЛМ

НС

KРT

СТ

КС

Г

N

M

Q

ЗАГРУЖЕНИЯ

1

1

1

2

A

322.17

-0.0658

0.48036

1,2,3,

1

2

1

2

A

322.17

1.6154

0.48036

1,2,3,

2

1

1

2

A

322.2

1.593

-0.4881

1,2,3,

2

2

1

2

A

322.2

-0.1152

-0.4881

1,2,3,

3

1

1

2

A

268.22

0.39758

-0.1195

1,2,3,

14

1

A

205.52

0.38142

-0.1468

1,2,

31

1

A

147.82

0.14233

-0.0106

1,3,

3

2

1

2

A

268.22

-0.0206

-0.1195

1,2,3,

14

1

A

205.52

-0.1325

-0.1468

1,2,

31

1

A

147.82

0.1054

-0.0106

1,3,

4

1

1

2

A

268.22

-0.0206

0.11946

1,2,3,

13

1

A

205.52

-0.1325

0.14683

1,3,

34

1

A

147.82

0.1054

0.01055

1,2,

4

2

1

2

A

268.22

0.39758

0.11946

1,2,3,

13

1

A

205.52

0.38142

0.14683

1,3,

34

1

A

147.82

0.14233

0.01055

1,2,

5

1

1

2

A

322.2

-0.1152

0.48807

1,2,3,

5

2

1

2

A

322.2

1.593

0.48807

1,2,3,

6

1

1

2

A

322.17

1.6154

-0.4804

1,2,3,

6

2

1

2

A

322.17

-0.0658

-0.4804

1,2,3,

7

1

2

2

A

-0.9684

-0.0224

0.0338

1,2,3,

7

2

1

2

A

-0.9684

0.01706

0.0338

1,2,3,

8

1

1

1

A

21.589

0.01163

-0.0115

1,2,

14

2

A

19.536

0.01201

-0.0124

1,2,3,

8

2

1

1

A

21.589

-0.0151

-0.0115

1,2,

14

2

A

19.536

-0.0168

-0.0124

1,2,3,

9

1

1

2

A

84.297

0

0

1,2,3,

9

2

1

2

A

84.297

0

0

1,2,3,

10

1

1

1

A

21.589

-0.0116

0.01147

1,3,

13

2

A

19.536

-0.012

0.01236

1,2,3,

10

2

1

1

A

21.589

0.01513

0.01147

1,3,

13

2

A

19.536

0.01684

0.01236

1,2,3,

11

1

1

2

A

-0.9684

0.02237

-0.0338

1,2,3,

11

2

2

2

A

-0.9684

-0.0171

-0.0338

1,2,3,

12

1

2

2

A

-341.06

0.0658

4.3907

1,2,3,

12

2

2

2

A

-341.06

16.264

4.3907

1,2,3,

13

1

2

2

A

-282.03

11.619

-2.1418

1,2,3,

14

1

A

-215.92

10.311

-2.1958

1,2,

13

2

2

2

A

-282.03

3.7177

-2.1418

1,2,3,

14

1

A

-215.92

2.2099

-2.1958

1,2,

14

1

2

2

A

-213.43

5.7149

-2.9988

1,2,3,

14

2

2

2

A

-213.43

-5.3487

-2.9988

1,2,3,

15

1

2

2

A

-213.43

-5.3487

2.9988

1,2,3,

15

2

2

2

A

-213.43

5.7149

2.9988

1,2,3,

16

1

2

2

A

-282.03

3.7177

2.1418

1,2,3,

13

1

A

-215.92

2.2099

2.1958

1,3,

16

2

2

2

A

-282.03

11.619

2.1418

1,2,3,

13

1

A

-215.92

10.311

2.1958

1,3,

17

1

2

2

A

-341.06

16.264

-4.3907

1,2,3,

17

2

2

2

A

-341.06

0.0658

-4.3907

1,2,3,

18

1

1

2

A

-57.257

4.6276

-1.1186

1,2,3,

18

1

A

-64.683

3.8256

-0.9066

1,2,

18

2

2

1

A

-64.683

0.48089

-0.9066

1,2,

14

2

A

-57.257

0.50074

-1.1186

1,2,3,

19

1

2

2

A

-77.23

-1.9802

0.97373

1,2,3,

5

1

A

-16.246

-1.1074

0.56642

1,3,

6

1

A

-85.491

-1.5011

0.71631

1,2,

19

2

1

1

A

-16.246

1.2751

0.56642

1,3,

2

1

A

-85.491

1.5119

0.71631

1,2,

6

2

A

-77.23

2.1157

0.97373

1,2,3,

20

1

1

1

A

-16.246

1.2751

-0.5664

1,2,

2

1

A

-85.491

1.5119

-0.7163

1,3,

6

2

A

-77.23

2.1157

-0.9737

1,2,3,

20

2

2

2

A

-77.23

-1.9802

-0.9737

1,2,3,

5

1

A

-16.246

-1.1074

-0.5664

1,2,

6

1

A

-85.491

-1.5011

-0.7163

1,3,

21

1

2

1

A

-64.683

0.48089

0.9066

1,3,

13

2

A

-57.257

0.50074

1.1186

1,2,3,

21

2

1

2

A

-57.257

4.6276

1.1186

1,2,3,

18

1

A

-64.683

3.8256

0.9066

1,3,

1.4 Конструктивный расчет

металлодеревянный ферма напряжение сечение

1.4.1 Подбор сечения верхнего пояса

В треугольных деревянных фермах в верхних поясах при внеузловой нагрузке возникают большие изгибающие моменты. Их уменьшают, создавая разгружающий момент обратного знака за счет эксцентричного приложения продольной силы. Для этого упор элементов верхнего пояса выполняют нижней частью сечения, но не менее чем его половиной.

N·e = 0,25·Mq/о

Каждую горизонтальную проекцию панели верхнего пояса рассматриваем как однопролетную балку. В качестве расчетной принимаем приопорную панель при действии снеговой нагрузки на всем пролете:

N = -341,06 кН.

Принимаем верхний пояс в виде клееного разрезного бруса.

Для верхнего пояса принимаем доски шириной 175 мм и толщиной 30 мм, с учетом припусков ширина составит 160 мм, толщина - 26 мм.

Требуемая площадь сечения:

0,6 - коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента и прогиба стержня.

Rc = R·mб·mсл = 1,5·1·1,05 = 1,575 кН/см2

где R = 1,5 кН/см2 - расчетное сопротивление древесины;

mсл = 1,05 - коэффициент для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов, зависящий от толщины слоев; mб - коэффициент для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения; для элементов высотой 50 см и ниже принимается mб = 1.

см2

Требуемая высота бруса:

см.

Принимаем 14 досок.

Высота бруса:

h = 14·2,6 = 36,4 см.

Площадь поперечного сечения бруса:

F = 36,4·16 = 582,4 см2

Момент сопротивления сечения:

см3

Момент инерции сечения:

см4

Балочный момент:

кН·м

Эксцентриситет усилия:

Предварительно принимаем о = 0,6, тогда:

см.

Поперечная сила:

кН.

Рис.6 Сечение верхнего пояса

1.4.2 Проверка сечения верхнего пояса по нормальным напряжениям на действие максимальной продольной силы

Гибкость:

кН·м

кН/см2 < кН/см2

Определяем расчетный момент в верхнем поясе:

M = Mq - N·e = 23,206 - 341,06·0,028 = 13,656 кН·м

кН·м

кН/см2 < кН/см2

1.4.3 Проверка на действие минимальной продольной силы

N = -213,43 кН

M = Mq - N·e = 23,206 - 213,43·0,021 = 18,72 кН·м

кН·м

кН/см2 < кН/см2

1.4.4 Проверка по касательным напряжениям

кН

см3

= 0,15 кН/см2 - расчетное сопротивление древесины при изгибе клееных элементов.

кН/см2 < = 0,15 кН/см2

1.4.5 Проверка устойчивости плоской формы деформирования

Для обеспечения устойчивости плоской фурмы деформирования верхний пояс раскрепляем поперечными связями через 3,65 м.

N = -341,06 кН

16,104 кН·м

= 1,575 кН/см2

= 582,4 см2

= 3533,227 см3

n = 2

где lp = 365 см расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба расстояние между этими точками;

b = 16 см ширина поперечного сечения;

h = 36,4 см максимальная высота поперечного сечения на участке lp;

kф = 1,13 коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lp.

Гибкость:

Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.

1.4.6 Подбор сечения нижнего пояса

Нижний пояс проектируем в виде парных равнополочных уголков.

Требуемая площадь сечения одного уголка:

N = 322,17 кН - максимальная продольная сила в нижнем поясе.

= 0,95 - коэффициент условий работы.

= 24,5 кН/см2 - расчетное сопротивление стали С245.

n = 2 - количество уголков.

см2

По сортаменту ГОСТ 8509-93 подбираем 2 уголка L75х60х6 с площадью сечения 7,25 см2.

1.4.7 Подбор сечения раскоса

В качестве расчетного принимаем раскос DL, длина раскоса l = 420,6 см. Раскос выполняется из клееного бруса такой же ширины, как и верхний пояс фермы, 16 см.

Для раскоса используем 6 досок толщиной 26 мм, тогда его общая высота составит:

h = 6·2,6 = 15,6 см.

N = -85,491 кН - максимальная продольная сила в раскосе.

Площадь поперечного сечения раскоса:

F = 16·15,6 = 249,6 см2.

Гибкости элемента:

Максимальная гибкость , используем формулу Эйлера.

=

кН/см2 < кН/см2

Принятое сечение раскоса удовлетворяет условию прочности.

Рис.7 Сечение раскоса.

1.4.8 Подбор сечения стоек

Стойки выполняются из арматурной стали.

Требуемая площадь одного арматурного стержня:

N- максимальная продольная сила в стойке.

0,8 - коэффициент, учитывающий ослабление стержня резьбой

R = 22,5 кН/см2 - расчетное сопротивление арматуры.

Стойка ЕМ.

Максимальная продольная сила:

N = 84,297 кН.

см2

По сортаменту принимаем стержень диаметром 25 мм с площадью поперечного сечения 4,909 см2.

Стойка DL.

N = 21,589 кН.

см2

По сортаменту принимаем стержень диаметром 16 мм с площадью поперечного сечения 2,011 см2.

Стойка CK.

Для стойки СК принимаем стержень диаметром 16 мм.

1.4.9 Расчет опорного узла

Расчет лобового упора торца верхнего пояса в элементах башмака.

1) Проверка прочности на смятие.

кН/см2 < Rc = 1,575 кН/см2

2) Толщина упорной диафрагмы.

Ширина упорной диафрагмы равна ширине верхнего верхнего пояса фермы, 16 см.

Диафрагму рассчитываем на изгиб от давления торца верхнего пояса как балку с пролетом равным расстоянию между боковыми фасонками.

Выделяем расчетную полосу шириной 1 см.

Погонная нагрузка:

q = 0,66·1 см = 0,66 кН/см.

Требуемая толщина диафрагмы:

Требуемый момент сопротивления сечения:

кН·м

= 24,5 кН/см2 - расчетное сопротивление стали С245.

см3

см

Принимаем диафрагму толщиной 2 см.

3) Расчет болтов, прикрепляющих верхний пояс к фасонкам.

Принимаем болты диаметром 20 мм. Болты симметричные друхсрезные.

Определяем коэффициент kб с учетом смятия поперек волокон под углом 90°. Для металлических болтов диаметром 20 мм kб = 0,55.

Количество болтов определяем из условия восприятия поперечной силы.

Величина поперечной силы Q = 26,521 кН.

Несущая способность болта из условия изгиба нагеля:

кН.

Несущая способность болта из условия смятия древесины в среднем элементе:

кН

Определяем количество болтов по формуле:

Принимаем 2 болта.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчет элементов балочной клетки

    Сбор нагрузок и статический расчет. Расчет на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали. Проверка сечения по касательным напряжениям. Проверка прогиба. Конструирование главной балки. Компоновка составного сечения. Определение размеров стенки.

    курсовая работа [122,2 K], добавлен 24.10.2013

  • Расчет узла фермы моста крана

    Предварительное определение проектной массы фермы крана и массы грузовой крановой тележки. Определение экстремальных значений полных расчетных усилий в стержнях фермы моста крана. Подбор сечений стержней фермы. Расчет стыка элементов пояса в узле.

    курсовая работа [375,0 K], добавлен 24.12.2015

  • Расчет балки настила

    Определение нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до и после реконструкции здания. Подбор сечения балки настила. Усиление балки увеличением сечения. Расчет поясных швов и опорного узла. Проверка прочности и жесткости усиленной балки.

    контрольная работа [49,2 K], добавлен 20.01.2015

  • Проектирование металлической балочной клетки

    Компоновка балочной клетки. Маркировка элементов монтажной схемы рабочей площадки. Расчет стального настила балки, сварных швов. Статический и конструктивный расчет балки. Проверка сечения, устойчивости конструкции. Расчет колонны сквозного сечения.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 29.05.2015

  • Расчет узлов фермы

    Практические конструкторские расчеты узлов сварной фермы: промежуточный узел из парных уголков и проверка прочности стыка, прикрепление пояса к накладкам и к фасонкам с обеих сторон конструкции, опорный раскос и сопряжение стропильной фермы с колонной.

    лабораторная работа [34,6 K], добавлен 01.12.2010

  • Механика вертолета

    Расчет подредукторной фермы вертолета. Ее геометрические параметры. Определение усилий в стержнях фермы и их проектировочный расчет. Расчет кругового кольца при плоском изгибе. Определение внутренних силовых факторов и поперечного сечения шпангоута.

    курсовая работа [776,7 K], добавлен 17.04.2010

  • Усиление металлических конструкций

    Определение нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до и после реконструкции здания. Подбор сечения балки настила и характеристики выбранного двутавра. Методика усиления балки увеличением сечения. Расчет поясных швов и опорного узла.

    контрольная работа [369,8 K], добавлен 20.09.2011

  • Подбор сечения нижней части колонны

    Практический конструкторский расчет подбора сечения нижней части колонны: проверка устойчивости ветвей и расчет решетки подкрановой колоны. Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня и конструирование узла сопряжения.

    лабораторная работа [49,7 K], добавлен 01.12.2010

  • Проектирование стыкового соединения лонжерона крыла с центропланом

    Расчет заклепок, соединяющих пояс и стенку лонжерона, нижней и верхней проушины, стойки и опасного сечения D-D вилки. Определение суммарной силы, действующей на болт. Нахождение координаты центра масс. Связь стыка с поясом и стенкой бортовой нервюры.

    контрольная работа [55,4 K], добавлен 15.12.2013

  • Стальные конструкции рабочей площадки

    Конструктивная схема настила и проверка жесткости балки. Основные характеристики двутавра и методы снижения трудоемкости построения эпюр. Определение толщины стенки и размеров пояса, проверка прочности по нормальным напряжениям и расчет колонны.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.12.2011

  • Металлические конструкции

    Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на поперечную раму. Расчет верхней части колонны и жесткостных характеристик рамы. Расчет раздельной базы сквозной колонны. Определение нагрузок, действующий на ферму и подбор сечения элементов фермы.

    курсовая работа [199,2 K], добавлен 25.03.2013

  • Расчет и проектирование сварных ферм

    Изготовление сварных конструкций. Определение усилий стержней фермы по линиям влияния. Проектирование количества профилей уголков. Подбор сечения стержней. Расчет сварных соединений. Назначение катетов швов. Конструирование узлов и стыков элементов ферм.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.11.2014

  • Конструкции из дерева и пластмасс

    Расчёт элементов покрытия и конструирование клеефанерной панели покрытия. Геометрические характеристики поперечного сечения. Геометрические размеры сегментной фермы. Проверка прочности на осевое растяжение. Вычисление узла защемления колонны в фундаменте.

    курсовая работа [686,7 K], добавлен 18.02.2015

  • Проектирование и технико-экономическая оценка несущих и ограждающих конструкций покрытия

    Определение геометрических характеристик, проверка прочности и жесткости плиты покрытия и ее элементов. Конструкция балки, проверка принятого сечения и расчет опорного узла. Определение технико-экономических показателей и долговечности конструкций.

    курсовая работа [527,4 K], добавлен 16.05.2012

  • Параметры мостового крана

    Расчет металлической конструкции моста крана и главных балок по первому случаю нагрузок. Проверка среднего сечения по второму расчетному случаю. Вычисление опорного сечения главной балки, сварных швов и концевых балок. Анализ оптимальности результатов.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 12.04.2015

  • Определение опорных реакций фермы

    Определение усилий в стержнях фермы аналитическим методом вырезания узлов. Значение усилий в стержнях фермы, особенности расчета опорных реакций. Расчет плоской сложной и пространственной конструкций. Определение усилий в стержнях фермы методом Риттера.

    курсовая работа [305,8 K], добавлен 29.09.2010

  • Автоматизированное конструирование и расчет металлоконструкций однобалочного мостового крана

    Расчет основных размеров кранового моста. Определение нагрузок на конструкцию. Аналитический расчет ездовой балки. Расчет фермы жесткости. Действие инерционных нагрузок и нагрузки перекоса. Проверка напряжений, расчет сварных швов и концевой балки.

    курсовая работа [490,1 K], добавлен 19.11.2012

  • Конструирование и расчет металлических конструкций технологической площадки

    Компоновка и подбор сечения балки. Проверка жесткости и устойчивости балки. Проверка местной устойчивости элементов балки. Конструирование укрупнительного стыка балки и сопряжения балки настила с главной балкой. Компоновка сечения сквозной колонны.

    курсовая работа [322,2 K], добавлен 23.06.2019

  • Расчет на прочность при изгибе

    Выполнение проектировочного расчета на прочность и выбор рациональных форм поперечного сечения. Выбор размеров сечения балки при заданной схеме нагружения и материале. Определение моментов в характерных точках. Сравнительный расчет и выбор сечения балки.

    презентация [100,2 K], добавлен 11.05.2010

  • Расчет металлоконструкции крана

    Подбор сечения металлоконструкции стрелы и расчет его основных характеристик. Определение максимального расстояния между раскосами в металлоконструкции стрелы. Проверка устойчивости башни. Проверка пальцев, соединяющих оголовок стрелы со стрелой.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 08.03.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены