Покрытие по треугольным металлодеревянным фермам с клееным верхним поясом
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
?опротивления площади сечения определится:расч=b•h/6=0,185•0,468/6=6,75•10-3 м3.
Гибкость пояса в плоскости фермы:
?х=?0/rх==56,41
Проверяем верхний пояс на прочность, как сжато-изгибаемый элемент при полном загружении его постоянной и временной снеговой нагрузкой по формуле:
.
Величина МА в соответствии с расчётной схемой приведённой на рисунке 2. определяется из выражения:
Мд=Мд1-Мд2=,
где0,579;
кн=0,81+0,19•?=0,81+0,19•0,579=0,92;=N•e=384500•0,095=36527 Н•м.
Мд=44416 Н•м.
10021127Па=10,02 МПа < Rс=10,24 МПа.
При одностороннем загружении снегом слева продольное усилие О1=295300 Н.
Изгибающий момент от продольной силы равен:=295300•0,064=28054 Н•м.
0,71;
кн=0,81+0,19•?=0,81+0,19•0,71=0,94;
Мд=50106 Н•м.
Напряжение в поясе определится по формуле:
9833830 Па=9,83МПа < Rс=10,24 МПа.
Согласно п. 6.19. [2] в клееных сжато-изгибаемых элементах допускается сочетать древесину двух сортов, используя в крайних зонах на высоте поперечного сечения не менее 0,15h=0,15468=70,2мм более высокий сорт пиломатериала. Принимаем для крайних зон по две доски 2-го сорта, что составляет 3•26=78 мм, а в средней зоне 12 досок 3-го сорта, что составляет 12•26=312мм.
Расчёт верхнего пояса фермы на устойчивость плоской формы деформирования не производим, поскольку кровельные щиты связываются с последним, в результате чего достигается сплошное раскрепление сжатой кромки.
2.7 Стойка ВД
Ширину поперечного сечения стойки принимаем равной ширине верхнего пояса - 185 мм.
Из условия смятия древесины поперёк волокон определим высоту сечения стойки:
0,131 м,
гдеRсм 90=2,4 МПа - расчётное сопротивление древесины смятию поперёк волокон в узловых примыканиях элементов.
Принимаем сечение стойки 185(6•26)=185156 мм.
Для принятого сечения стойки 185156мм площадь сечения:расч=0,185•0,156=0,0289 м.
?===31,6 < 70;
?=1-0,8•(?/100)=1-0,8•()=0,92.
Проверяем стойку на устойчивость:
218520 Па=0,22 МПа < Rc•mb•mсл•mп=15•1•1,05•0,65=10,2МПа.
Выбор марок, расчетных сопротивлений стали и типа сварных соединений
В зависимости от степени ответственности, а также от условий эксплуатации согласно табл. 50[3] проектируемая ферма относится к группе 2. Согласно этой же таблице для климатического района, к которому относится г. Нижний Новгород, принимаем по таблице 51[3] для элементов узловых соединений листовую сталь по ГОСТ 27772-88 марки С255 с расчетным сопротивлением растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести Ry =240 МПа (при толщине 4-20 мм)
Для растянутых элементов АД, АД, ДБ, ДБ принимаем горячекатаную сталь периодического профиля по ГОСТ 5781-75 класса А-III. Расчетное сопротивление растяжению арматурной стали класса А-III при диаметре стержней от 10 до 40 мм составляет Rs=365 МПа.
Растянутые элементы фермы, имеющие концевую резьбу, по характеру работы могут быть отнесены к одноболтовым соединениям, работающим на растяжение.
Согласно табл. 57[3] принимаем класс прочности 6.6, для которого по таблице 58[3] находим расчетное сопротивление Rbt =250 МПа.
Для определения расчетных сопротивлений угловых швов срезу по металлу шва и металла по границе сплавления по таблице 55[3] с учетом группы конструкций, климатического района и свариваемых марок стали, выбираем тип электродов по ГОСТ 9467-75*.
Э 42А или Э46А-для стали марки С255;
Э 50А - для арматурных стержней класса А-III
Выбранным типам электродов, согласно табл. 56[3],соответствуют расчетные сопротивления угловых швов срезу по металлу шва:
Э 42А- R= 180 МПа;
Э46А - R=200 МПа;
Э 50А - R=215 МПа;
Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления определяем по табл.3[3]=0.45 R=0.45*370=166.5 МПа;
Согласно п 11.2 [3] для сварных элементов из стали с пределом текучести до 295 МПа, следует применять электроды, для которых должно выполняться следующее условие:
1,1 R< R< R
где =1,0 и =0,7 -коэффициенты, принимаемые по табл.34[8]
Для нашего случая при R=245 МПа < 295 МПа подходят электроды типа Э 42А или Э46А.
При электродах типа Э 42А: 1,1*166,5 < 180 < 166,5*1/0,7 (МПа) условие183,15 < 180 < 237,9 не выполняется;
При электродах типа Э 46А: условие 183,15 < 200 < 237,9 (МПа) выполняется;
При электродах типа Э 50А: R=375 МПа > 295 МПа условие 166,5 < 215 < 237,9 (МПа) выполняется.
Таким образом, для элементов, свариваемых угловыми швами, применяем электроды следующих типов:
Э 46А - для стали класса С255;
Э 50А - для арматуры класса А-III.
Подбор сечения стальных элементов фермы
Опорная панель А-Д
Опорную панель нижнего пояса А-Д принимаем из двух стержней арматурной стали класса А-III. Растягивающее усилие в этой панели: И1=371500 Н
Требуемая площадь двух стержней с учетом коэффициента m=0,85 (по п. 3,4[2]), учитывающего неравномерность распределения усилий между стержнями:
Принимаем два стержня диаметром 28 мм.
Для них: F=12.32 cм=12.32*10 м> 12.0*10 м
Панель нижнего пояса Д-Д
Панель нижнего пояса Д-Д принимаем из трех стержней арматурной стали класса А-III, между которыми вварены концевые стержни из арматурной стали класса А-I с нарезкой на концах (рис. 5а)
Рисунок 5 - Стальные элементы фермы: а - панель Д - Д/; б - панель Д - Б
Растягивающее усилие в панели Д-Д: И2=241800 Н
Требуемая площадь трех стержней:
Принимаем три стержня диаметром 20 мм с: F=9.43 cм=9.43*10 м> 7.8*10 м
Требуемая площадь нетто концевых стержней:
Принимаем диаметр стержня 36 мм с F=10.18 cм> 9.67 см
Раскос Д-Б
Раскос Д-Б принимаем из трех стержней арматурной стали класса А-III с вваренными с одной стороны концевым стержнем из арматурн