Расчет и проектирование стропильной фермы - Курсовая работа

Основы расчета и проектирования сварных конструкцийФермы имеют назначение, по существу, такое же, как и балки сплошного сечения, но применяются для перекрытия значительных пролетов, когда проектирование сплошных балок (например, двутавровых) становится экономически невыгодным вследствие неполного использования материала стенки, напряжения в которой меньше, чем в полках (см. эпюру нормальных напряжений в поперечных сечениях балки на рис.В таких случаях сплошную балку заменяют стержневой системой - фермой, элементы которой (стержни) при действии сосредоточенных нагрузок, приложенных в узлах, работают главным образом на центральное сжатие или растяжение. Кроме плоских ферм, у которых оси всех стержней расположены в одной плоскости, применяются пространственные фермы, оси элементов которых не лежат в одной плоскости (рис. Кроме плоских ферм, у которых оси всех стержней расположены в одной плоскости, применяются пространственные фермы, оси элементов которых не лежат в одной плоскости (рис. 2.4, а) называется пролетом; стержни, расположенные по внешнему контуру фермы, называются поясными и образуют пояса; стержни, соединяющие пояса, образуют решетку фермы и называются: вертикальные - стойками, наклонные - раскосами. По типу решетки фермы делятся на: фермы с треугольной решеткой (рис.Выбор типа стропильной фермы определяется уклоном кровли: - рулонные материалы по железобетонным плитам i=1/8 ? 1/12 (?=7? 5о); Выбираем рулонные материалы по железобетонным плитам, которые образуют жесткий диск после монтажа, i=1/8 ? 1/12 (?=7? 5о).Принимаем раскосную схему решетки с нисходящими опорными раскосами и опорными стойками. Направление раскосов выберем так, что бы все раскосы работали на растяжение, соответственно уменьшилось количество сжатых стержней сходящихся в узле, что упростит их проектирование и изготовление. По ширине панели l=3м и оптимальному углу наклона раскоса ?=450±100 принимаем высоту опорного раскоса hоп=3м.Принимаем границы грузовой площади на один узел равными размеру железобетонной плиты, т.к. мы выбрали плиту с шириной равной l=3м и длиной L=12м. Постоянные нагрузки на ферму представлены в таблице 4.1 Нагрузка qнорм кг/м2 n qрасч кг/м2 плита ПНКЛ-4 3х12м 189 11 208 металлоконструкции покрытия (ориентировочно) 30 1,1 33 асфальтовая стяжка 36 1,2 43 пенобетонная теплоизоляция Н=8см 48 1,2 58 трехслойного гидроизолирующего ковра 10 1,1 11 СП 20.13330.2011 «СНИП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия» при уклонах двускатных покрытий ? ? 20° принимаем вариант 1 по рис Г.1. и коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие m=1, т.к. для покрытий из Ж/Б плит ?=7? 5оОпоры принимаем скользящие, для принятия статически определимой расчетной схемы.Усилия в стержнях фермы найдем графическим методом По диаграмме Максвелла - Кремоны. Схемы стропильной фермы и распределения нагрузок приведены на рис.Подбор сечений наиболее нагруженных сжатых элементов 4-15 и 5-15 произведем по формуле: = 50,783*104 / 310*0,460 = 3480мм = 34,8см2 где ? = 460 коэффициент продольного изгиба найдем по таблице приняв ?пр =100 и Ry=310 МПА, т.к. предельная гибкость для сжатых элементов поясов и опорных стоек не должна превышать ?пр=120. Подбор сечений сжатых элементов 3-13 и 6-18 произведем по формуле: = 48,368*104 / 310*0,460=3320мм2=33,2см2 где ? = 460 коэффициент продольного изгиба найдем по таблице приняв ?пр =100 и Ry=310 МПА, т.к предельная гибкость для сжатых элементов поясов и опорных стоек не должна превышать ?пр=120. Подбор сечений сжатых элементов 2-11 и 7-20 произведем по формуле: = 32,555*104 / 310*0,460=2283мм2=22,8см2 где ? = 460 коэффициент продольного изгиба найдем по таблице приняв ?пр =100 и Ry=310 МПА, т.к предельная гибкость для сжатых элементов поясов и опорных стоек не должна превышать ?пр=120. Подбор сечений сжатых элементов 1-10 и 8-21 произведем по формуле: = 42,180*104 / (310*0,460)=2445мм2=24,5см2 где ? = 460 коэффициент продольного изгиба найдем по таблице приняв ?пр =100 и Ry=310 МПА, т.к предельная гибкость для сжатых элементов поясов и опорных стоек не должна превышать ?пр=120. Подбор сечений сжатых элементов 11-12 и 19-20 произведем по формуле: = 32,440*104 / (310*0,460)=2445мм2=22,75см2 где ? = 460 коэффициент продольного изгиба найдем по таблице приняв ?пр =100 и Ry=310 МПА, т.к предельная гибкость для сжатых элементов поясов и опорных стоек не должна превышать ?пр=120.длину всех швов, передающих нагрузку в узлах, необходимо рассчитывать; Необходимая доля этого усилия, которая должна передаваться через шов по перу и через шов по обушку, зависит от типа и положения уголка (см. табл.9 приложения I). Однако катет два по перу уголка нельзя брать более 0,8 толщины пера (положить шов большего катета нельзя изза радиуса закругления пера), шов по обушку (и по торцу уголка) обычно берут того же катета, что и по перу.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

1.1 Выбор типа фермы и материала покрытия

1.2 Определение высоты фермы и типа решетки

1.3 Определение узловых нагрузок

1.4 Определение опорных реакций

1.5 Определение усилий в стержнях фермы

1.6 Подбор сечений стержней фермы

1.7 Проектирование узлов фермы

Список используемой литературы