Проектирование предварительно напряжённой фермы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2012 в 14:14, практическая работа

Описание

Нижний пояс подбираю на максимальное усилие из 3-х стадий работы:
до натяжения затяжки, когда в процессе укрупнительной сборки действует часть постоянной нагрузки Fg ;
сразу же после натяжения затяжек контролируемым усилием , когда действует часть постоянной нагрузки Fg и усилие ;
эксплуатационная стадия, когда действует вся расчетная нагрузка F
и натяжение .

Работа состоит из  1 файл

ферма.doc

— 519.50 Кб (Скачать документ)

       

3.3.3. Расчет решетки.

 

            Геометрические оси поясов следует  считать проходящими на расстоянии, кратном 5 мм (с округлением в большую сторону) от обушков.

 

Раскос 2-14 

     z1 = 55 мм

     z2 = 60 мм

Геометрическая  длина раскоса:

Требуемая площадь:

Требуемые радиусы  инерции :      

Принимаю: 2 L 160 x 12,  А = 2 x 37,4 = 74,8 см2ix = 4,94 см , iy0 = 4,94 см,  z0 = 4,39 м

     Проверка  устойчивости стержня 2-14:

Раскос 4-13 

     z1 = 55 мм

     z2 = 60 мм

Геометрическая  длина раскоса:

Требуемая площадь:

Требуемые радиусы  инерции :      

Принимаю: 2 L 140x10,    А = 2 x 27,3 = 54,6 см2ix = 4,33 см ,  z0 = 3,82 см

     Проверка  устойчивости стержня 4-13:

 

Раскос 6-12 

     z1 = 55 мм

     z2 = 60 мм

Геометрическая  длина раскоса:

Требуемая площадь:

Требуемые радиусы  инерции :      

Принимаю: 2 L 125 x 9,    А = 2 x 22 = 44 см2ix=3,86 см ,  z0 =3,4 см

     Проверка  устойчивости стержня 6-12:

 

Раскос 8-11 

  Несмотря  на меньшее усилие, принимаю то  же сечение из 2 L 125 x 9, так как уголки меньшего калибра не удовлетворяют условию λmax< λu=120.

   

  Растянутые  раскосы 2-13, 4-12, 6-11, 8-10 подбираю по предельной гибкости на сжатие (λu=120), так как в этих раскосах возможно появление сжимающего усилия при одностороннем загружении снеговой нагрузкой:

 

  По требуемым  ix и iy принимаю сечение из 2 L 100x10,  А = 2 x 19,2 = 38,4 см2,

 ix = 3,05 см ,  iy0 = 1,96 см,  z0 = 2,83 см

   Проверяю  раскос 2-13:

     В целях унификации для всех стоек принимаю уголки одного размера, который подбираем по предельной гибкости λu=120.

 

   В качестве  расчетной беру стойку 9-10:

Геометрическая  длина стойки:

Требуемые радиусы  инерции :      

Принимаю: 2 L 75 x 6,   А = 2 x 8,78 = 17,56 см2ix = 2,3 см ,  z0 = 2,06 см

     Проверка  устойчивости стержня 9-10:

 
 
 

3.4. Определение фактического самонапряжения в затяжке.

,где         - усилия в i-ом стержне, возникающие при приложении единичной силы в затяжке и от эксплуатационной нагрузки.

 
Определение усилия самонапряжения x1  (эксплуатационное)
№ элемента
14 – 13 387,43 1 1200 94,2 21000 0,000606 0,235  
13 – 12 1002,58 2 1200 94,2 21000 0,002426 2,433  
12 – 11 1411,05 2 1200 94,2 21000 0,002426 3,424  
11 – 10 1621,5 2 1200 94,2 21000 0,002426 3,934  
затяжка   1 4200 7,84 20000     0,0268
Σ 0,007886 10,026 0,0268
 

 

3.5. Проверка прочности затяжки.

 

, где   X- усилие натяжения затяжки;

         X1 –усилие самонапряжения затяжки;

         n1 = 1,1 или n2 = 0,9 - коэффициенты надежности (коэффициенты перегрузки), учитывающие несовершенство методов контроля преднапряжения и вводимые в расчет при косвенных методах контроля (по усилию или углу закручивания ключа, усилию забивки клиньев и т. д.) по принципу наиболее неблагоприятного воздействия. При надежном прямом контроле за напряжением (измерение с помощью приборов напряжений или перемещений) коэффициент принимается равным единице.

 

 
 
 
 
 
 

3.6. Проверка усилий в стержнях нижнего пояса на стадии эксплуатации.

 

При NF>NX     ,

При NF<NX     ,

13-14 (сжатый)

 

           NF<NX ,                                      

387,43 кН < 523,45 кН     

 

  12-13  (сжатый)

 

           NF>NX ,                                        

1002,58 кН > 523,45 кН     

11-12  (растянутый)

 

           NF>NX ,                                        

1411,05 кН > 523,45 кН     

10-11  (растянутый)

 

           NF>NX ,                                        

1621,49 кН > 523,45 кН     

 

3.7. Расчет прогиба в середине пролета.

 

Определение самонапряжения в затяжке от нормативной  нагрузки.

,где - усилия в i-ом стержне, возникающее при приложении единичной силы в затяжке и от нормативной нагрузки.

 
Определение усилия самонапряжения x1 (нормативное)
№ элемента    
 
14 -13 319,22 1 1200 94,2 21000 0,000606 0,194  
13 -12 826,07 2 1200 94,2 21000 0,00243 2,0044  
12 -11 1162,63 2 1200 94,2 21000 0,00243 2,821  
11 -10 1336,02 2 1200 94,2 21000 0,00243 3,242  
затяжка   1 4200 7,84 20000     0,0268

Σ

0,00789 8,261 0,0268

                              

Прогиб фермы (см. табл. ниже):

fd=2·(2,6-0,037)+0,037=5,089 см – расчетный прогиб;

-предельный  прогиб.

5,089 см < 19,2 см

  fd < fU

 
 
 
 
 
 
 
 

 

Определение прогиба фермы в середине пролета                     
элементы  фермы № элемента
Верхний 1-2 0 0,00 0 0 0,00 21000 37,4 300 0,000382 0
пояс 2-3 -0,95 -591,32 0 0 -591,32 21000 74,8 300 0,000191 0,1072865
  3-4 -0,95 -591,32 0 0 -591,32 21000 74,8 300 0,000191 0,1072865
  4-5 -1,9 -1014,58 0 0 -1014,58 21000 74,8 300 0,000191 0,3681621
  5-6 -1,9 -1014,58 0 0 -1014,58 21000 74,8 300 0,000191 0,3681621
  6-7 -2,85 -1267,11 0 0 -1267,11 21000 94,2 300 0,0001517 0,547659
  7-8 -2,85 -1267,11 0 0 -1267,11 21000 94,2 300 0,0001517 0,547659
  8-9 -3,8 -1351,58 0 0 -1351,58 21000 109,2 300 0,0001308 0,671902
Нижний 13-14 0,48 319,22 -1 -731,99 -412,77 21000 94,2 600 0,0003033 -0,0600935
пояс 12-13 1,44 826,07 -2 -1463,98 -637,91 21000 94,2 600 0,0003033 -0,2786154
  11-12 2,4 1162,63 -2 -1463,98 -301,35 21000 94,2 600 0,0003033 -0,2193638
  10-11 3,36 1336,02 -2 -1463,98 -127,96 21000 94,2 600 0,0003033 -0,130402
Раскосы 2-14 -0,69 -459,72 0 0 -459,72 21000 74,8 430 0,0002737 0,0868334
  2-13 0,69 398,36 0 0 398,36 21000 38,4 430 0,0005332 0,1465698
  4-13 -0,69 -337,01 0 0 -337,01 21000 54,6 430 0,000375 0,0872056
  4-12 0,69 275,65 0 0 275,65 21000 38,4 430 0,0005332 0,1014211
  6-12 -0,69 -214,30 0 0 -214,30 21000 44 430 0,0004654 0,0688117
  6-11 0,69 152,94 0 0 152,94 21000 38,4 430 0,0005332 0,0562723
  8-11 -0,69 91,59 0 0 91,59 21000 44 430 0,0004654 -0,0294091
  8-10 0,69 30,23 0 0 30,23 21000 38,4 430 0,0005332 0,0111236
Стойки 1-14 0 -22,23 0 0 -22,23 21000 17,56 308 0,0008352 0
  3-13 0 -44,46 0 0 -44,46 21000 17,56 308 0,0008352 0
  5-12 0 -44,46 0 0 -44,46 21000 17,56 308 0,0008352 0
  7-11 0 -44,46 0 0 -44,46 21000 17,56 308 0,0008352 0
  9-10 -1 -44,46 0 0 -44,46 21000 17,56 308 0,0008352 0,0371344
                    Σ 2,5956
                       

Информация о работе Проектирование предварительно напряжённой фермы