Проектирование предварительно напряжённой фермы

       

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 см²,  i_x = 4,94 см , i_y0 = 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 см²,  i_x = 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 см²,  i_x=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 λ_max< λ_u=120.

   

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

 

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

 i_x = 3,05 см ,  i_y0 = 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 λ_u=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 см²,  i_x = 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.

 
 

 

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 N_F>N_X     ,

При N_F<N_X     ,

13-14 (сжатый)

 

           N_F<N_X ,                                      

387,43 кН < 523,45 кН     

 

  12-13  (сжатый)

 

           N_F>N_X ,                                        

1002,58 кН > 523,45 кН     

11-12  (растянутый)

 

           N_F>N_X ,                                        

1411,05 кН > 523,45 кН     

10-11  (растянутый)

 

           N_F>N_X ,                                        

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.

 

                              

Прогиб фермы (см. табл. ниже):

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

-предельный  прогиб.

5,089 см < 19,2 см

  f_d < f_U