Подбор сечений элементов ферм
Главная / Проектирование стальных конструкций / Фермы / Подбор сечений элементов ферм

Определение площади сечения элемента

Стержни ферм работают в основном на осевые силы: на растяжение или на сжатие.

Для стержней стропильных ферм наиболее конструктивно удобным, а потому и наиболее распространенным, является сечение, составленное из двух уголков в виде тавра.


Сечения элементов стропильных ферм

Сечения элементов стропильных ферм


Благодаря наличию в сечении двух одинаковых элементов получается симметричная относительно вертикальной плоскости конструкция. Узлы ферм образуются с помощью фасонных листов (фасонок), к которым с двух сторон прикрепляются стержни поясов и решетки.

Сечения из двух уголков, расставленных на величину, необходимую для пропуска фасонки, могут быть скомпонованы из равнобоких и неравнобоких уголков, поставленных широкими или узкими полками в стороны. Возможны и другие сечения. Определение требуемой площади сечения растянутого элемента производится в соответствии с формулой (6.I):

Формула (5.VII)

В растянутых элементах форма поперечного сечения не играет особой роли. Однако принятые сечения должны быть жесткого профиля, чтобы ферма не могла деформироваться во время транспортировки и монтажа, а сам элемент — сильно прогибаться от собственного веса; поэтому НиТУ не допускают гибкости растянутых элементов больше 400 (смотрите таблицу Предельная гибкость λ сжатых и растянутых элементов).

Определение требуемой площади сечения сжатого элемента производится в соответствии с формулой (8.I):

 

Формула (6.VII)

При заданных усилии N и расчетном сопротивлении R минимальная площадь сечения получится при максимальном значении коэффициента φ, который определяется по таблице Коэффициенты φ продольного изгиба центрально сжатых элементов в зависимости от гибкости элемента λ.

Следовательно, задачу определения требуемой площади сечения сжатого стержня приходится решать методом последовательного приближения, задаваясь предварительно различными значениями φ.

Для первого приближения можно задаться следующими значениями коэффициента φ: для поясов φ = 0,65 / 0,8, для элементов решетки φ = 0,5 / 0,6.

Определение требуемой площади сечения верхнего пояса как сжато-изогнутого элемента (при наличии местного изгиба пояса в беспрогонном покрытии) производится в соответствии с формулой (17.II):

Формула (7.VII)

В этом случае площадь сечения также приходится подбирать путем ряда попыток.

Таким образом, основными характеристиками, влияющими на выбор типа сечения сжатого и сжато-изогнутого элементов ферм, являются коэффициенты φ и φвн, зависящие от гибкости элемента, которая в свою очередь зависит от расчетной длины элемента l0.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Пример расчета стропильной фермы

Пример. Расчет стропильной фермы. Требуется рассчитать и подобрать сечения элементов стропильной фермы промышленного здания. На ферме посередине пролета расположен фонарь высотой 4 м. Пролет фермы L = 24 м; расстояние между фермами b = 6 м; панель фермы d = 3 м. Кровля теплая по крупнопанельным железобетонным плитам размером 6 X 1,6 м. Снеговой район…

Подбор сечений

При подборе сечений элементов ферм необходимо стремиться к возможно меньшему числу различных номеров и калибров уголковых профилей в целях упрощения прокатки и удешевления транспортировки металла (поскольку прокатка на заводах специализирована по профилям). Обычно удается рационально подобрать сечения элементов стропильных ферм, применяя уголки в пределах 5 — 6 различных калибров сортамента. Подбор сечений начинается со сжатого…

Выбор типа сечений

Выбор типа уголков для верхнего сжатого пояса стропильных ферм производится с учетом минимального расхода металла, обеспечения равноустойчивости пояса во всех направлениях, а также создания необходимой для удобства транспортировки и монтажа жесткости из плоскости фермы. Так как расчетные длины пояса в плоскости и из плоскости фермы во многих случаях значительно отличаются друг от друга (lу =…

Расчетная длина сжатых стержней стропильных ферм

В критическом состоянии потеря устойчивости сжатого стержня возможна в любом направлении. Рассмотрим два главных направления — в плоскости фермы и из плоскости фермы. Возможная деформация верхнего пояса фермы при потере устойчивости в плоскости фермы может произойти так, как показано на фигуре, а, т. е. между узлами фермы. Такая форма деформации соответствует основному случаю продольного изгиба…