Классификация элементов главной фермы

Определяем классы заданных элементов фермы по прочности сечения, устойчивости т.к. согласно задания элемент 2'-3' является сжатым стержнем, а раскос 2−3' элементом с двухзначной линией влияния, а также по выносливости:

Характеристика линий влияния.

Рис. 6 Схема главной фермы и линии влияния.

Характеристики линий влияния заносим в таблицу № 3.

Определяем классы заданных элементов фермы по прочности сечения, устойчивости т.к. согласно задания элемент 2'-3' является сжатым стержнем, а раскос 2−3' элементом с двухзначной линией влияния работающий преимущественно на сжатие, а также по выносливости:

Таблица 3. Характеристики линий влияния в элементах главной фермы.

Рис. 7 Геометрические характеристики сечения элементов фермы.

Площадь сечения:

вертикальных листов:

;

горизонтальных листов:

;

уголков:

;

· площадь уголка F₁ является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1].

суммарное брутто:

;

Момент инерции площади сечения:

Вертикальных листов:

;

горизонтальных листов:

;

уголков:

;

· площадь уголка F₁ и момент инерции J₁ является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1].

суммарное брутто:

;

Статический момент половины площади сечения относительно нейтральной оси:

вертикального листа:

;

горизонтальных листов:

;

уголков:

;

суммарное брутто:

;

Рис. 8.

Площадь сечения:

вертикальных листов:

;

горизонтальные листы в расчете не участвуют;

уголков:

;

· площадь уголка F₁ является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1].

суммарное брутто:

;

Площадь ослабления сечения (согласно схемы):

вертикальных листов:

;

горизонтальные листы в расчете не участвуют;

уголков:

;

· площадь уголка F₁ является табличным значением, принимаемым по [1, прил. 1].

суммарное брутто:

;

где — количество отверстий, принимаемое по чертежу сечения;

= 2,3 см — диаметр заклепочных отверстий;

Площадь всего сечения нетто, соответственно вычисляется как разность:

Далее в таблице и расчетах индекс площади F заменен на щ.

Момент инерции площади сечения:

Вертикальных листов:

;

Вертикальных листов:

;

горизонтальных листов: в расчете нет;

уголков:

;

уголков:

;

· площадь уголка F₁ и момент инерции J₁ является табличными значением, принимаемыми по [1, прил. 1].

суммарное брутто: ;

суммарное брутто: ;

Радиусы инерции всего сечения:

Свободные длинны элемента, равные для рассматриваемого раскоса:

Определение гибкости элемента как сплошного стержня в плоскости соединительных решеток:

Согласно расчетной гибкости элементов по таблице [1, таблица 4] определяем минимальный коэффициент ц Для наглядности и удобства оценки результатов расчета все вычисления сведены в таблицу 5.

Таблица 5 Геометрические характеристики сечений элементов главной фермы.

Обозначение

Вид сечения.

Состав сечения.

Площадь поперечного сечения элементов, см2.

Стальческий момент So, см3.

Эксцентриситет Z, см.

Момент инерции, см4.

Радиус инерции, см.

Свободные длинны элементов.

Гибкость элементов.

Коэффициент цmin.

цmin щбр

Брутто щбр

ослаблений щос.

Нетто щнт.

Jx.

Jy.

2'-3'.

2ВЛ.

2ГЛ.

140.

6L.

115.02.

итого.

399,02.

2 — 3'.

4ВЛ.

55,2.

136,8.

сечение симметричное So=0 и Z=0.

0,74.

186,8.

4L.

60,44.

18,4.

42,04.

итого.

252,44.

73,6.

178,84.

Расчет допускаемой временной эквивалентной нагрузки Допускаемая временная эквивалентная вертикальная нагрузка определяется по формуле:

где — основное допускаемое напряжение, согласно исходных данных принимаемое равным 1,4 тс/см²;

— коэффициент понижения допускаемого напряжения, учитываемый только при расчетах на выносливость в остальных случаях принимаемый равным 1;

— рабочая площадь сечения элемента, принимаемая при расчетах на прочность и выносливость равной площади нетто, а при расчетах на устойчивость равной ц_min*щ_бр (т.е. по последней колонке таблицы 5).

= 4,4 тс/ м. пути — интенсисность постоянной нагрузки на пролетное строение, принята согласно исходных данных для элементов главных ферм.

— площадь линии влияния, загружаемая постоянной нагрузкой;

— площадь линии влияния, загружаемая временной нагрузкой;

Коэффициент понижения допускаемого напряжения при расчетах на выносливость для элемента 2' - 3' (верхний (сжатый) пояс) рассчитывается по формулеимеющей следующий вид:

для элемента 2−3' (восходящий раскос, работающий при преимущественном сжатии) рассчитывается по формуле имеющей такой же вид.

где: = 0,45 — коэффициент;

=1,6 — эффективный коэффициент конвертации напряжений, в данном курсовом проекта также принимаемый, безусловно.;

= 0,23 — коэффициент.

— коэффициент ассиметрии цикла напряжений, вычисляемый по формуле:

Для элементов с однозначными линиями влияния, и конкретно данном случае элемента 2'-3' формула определения будет выглядеть следующим образом:

Для элементов с двухзначными линиями влияния, и конкретнов данном случае для раскоса 2−3' формула определения будет выглядеть следующим образом:

где q — интенсивность временной нагрузки следует принимать равной 8 тс/м.

В результате:

Допускаемая временная эквивалентная нагрузка для элемента 2 — 3' получаемая при расчете:

по прочности:

Результаты классификации вносим в таблицу 6.

Таблица 6 Классификация элементов главной фермы.

котлован балка ферма мост.