Учебное пособие: Розрахунок і конструювання сталевої стропильної ферми покриття промислового будинку

l – геометрична довжина стержня, яка дорівнює відстані між центрами вузлів

l₁ - відстань між вузлами, які закріплені від зміщення з площини ферми.

Значення l треба знаходити по геометричній схемі ферми, прийнятій на основі рис.1.1 при відомій висоті ферми h і довжині панелі верхнього поясу d =3м. Наприклад, довжина розкосу Р2 (див. схему№1 не рис 1.1 і 3.1)

.

Для стержня верхнього поясу l=d=3м, для стійок l=h.

Для стержня нижнього поясу l=2·d=6м.

Значення l₁ для верхнього поясу треба приймати рівним (див стор.221-222[5]):

l₁ =2·l – при прогонному типі покриття

l₁ =l – при безпрогонному типі покриття.

Для елементів решітки l₁ =l .

Підбір розмірів поперечного перерізу стиснутого стержня починають з визначення потрібної площі поперечного перерізу із умови стійкості

. (4.2а)

Значення сили N з табл.3.2 треба підставляти у формулу (4.2а) по абсолютній величині.

Коефіцієнтпоздовжньогозгину φ залежить від невідомих розмірів поперечного перерізу. Тому, для обчислення A_потр його треба прийняти у першому наближенні у межах 0,5-0,8. Це приводить до необхідності вирішувати задачу підбору перерізу стержня методом послідовних наближень.

Вимогу по обмеженню гнучкості, викладену на початку розділу №4, математично можна записати таким чином:

, . (4.3)

Тоді

, , (4.4)

де і_x,min i і_у,min – мінімальні радіуси інерції поперечного перерізу стержня відповідно у площині і з площини ферми, що відповідають граничній гнучкості. Їх значення треба розрахувати за формулою (4.4).

При підборі перерізу стержня з парних кутиків (див.рис.4.1а) треба мати на увазі, що знайдене значення A_потр відповідає площі перерізу двох кутиків, а у сортаменті наведені площі для одного кутика. Потрібна площа перерізу одного кутика складає 0,5·A_потр .

У фермах з парних кутиків стержні поясів і решітки з’єднують у вузлах за допомогою фасонних листів (фасонок), які пропускають у зазор “δ ” між кутиками (див.рис.4.1а). Тоді, товщина фасонки буде дорівнювати “δ ”. Цю величину треба визначати за табл.4.3 у залежності від поздовжньої сили у опорному розкосі Р1.

Товщини фасонок, що рекомендуються

Поздовжня сила у опорному розкосі Р1, кН (за абсолютною величиною)	до 150	160-250	260-400	410-600	610-1000	1010-1400	1410-1800	Більше 1800
Товщина фасонки, мм	6	8	10	12	14	16	18	20

Радіус інерції поперечного перерізу стержня з двох кутиків (рис.4.1а) відносно осі У-У (і_у ) залежить від товщини фасонки “δ ” , і це потрібно враховувати при виборі калібру профілю.

При визначених A_потр , і_x,min i і_у,min необхідно за сортаментом прийняти конкретний калібр профілю, вид якого вказаний у завданні (парні кутики, круглі труби, ГЗП). При цьому, для нього повинні виконуватись умови (4.4), а фактична площа поперечного перерізу повинна бути близькою до A_потр . Значення A , і_x i і_у для кожного калібру профілю вказані у сортаменті.

При прийнятому перерізі стержня необхідно перевірити його стійкість. Це пов’язане з тим, що коефіцієнтпоздовжньогозгину φ був прийнятий приблизно, і його значення не обов’язково співпаде з фактичним, що відповідає прийнятому калібру профілю.

Для перевірки стійкості треба

1) з сортаменту виписати значення A , і_x i і_у для прийнятого калібру профілю

2) знайти гнучкості стержня за формулами (4.2)

3) з двох знайдених гнучкостей обрати максимальне значення – λ_max