3D моделирование, расчет, анализ, оптимизация

Расчет фермы 24м из парных уголков

Расчет фермы 24м из парных уголков

Расчет фермы 24м из парных уголковВ данном примере мы рассмотрим расчет фермы 24м из парных уголков.

1. Составление расчетной схемы

Поскольку мы используем численные методы расчёта, при выполнении данного проекта мы будем учитывать пространственную работу здания.

Таким образом в расчётной схеме принято шарнирное закрепление колонны с фундаментом, шарнирное закрепление ригеля с колонной. Неизменяемость покрытия в горизонтальной плоскости обеспечивает сплошной диск, образованный профилированным настилом, закреплённым на верхних поясах ферм и горизонтальные связи. Настил развязывает верхние пояса ферм из плоскости по всей длине и воспринимает все горизонтальные силы, передающиеся на покрытие. Нижние пояса ферм развязаны из плоскости вертикальными связями и распорками, которые передают все усилия с нижнего пояса ферм на верхний диск покрытия. Жесткость зданию, в том числе и в момент монтажа, придают вертикальные и горизонтальные связи.

Конструкция была смоделирована в среде ЛИРА‑САПР. В целях ускорения процесса пространственная расчётная схема была составлена в среде программного комплекса AutoCAD, затем была импортирована в расчётный комплекс ЛИРА-САПР, где с ней проводилась дальнейшая работа. После построения расчётной схемы к ней прикладывались действующие нагрузки

2. Определение нагрузок на ферму

Сбор нагрузок на ферму от кровли

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ферму определяется по формуле:

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка

где bф – шаг поперечных рам, bф = 4 м; cosα=1 т.к. α<25°;

2.1. Расчет снеговой нагрузки по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»

Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» вес снегового покрова в городе Казань (расположен в IV–ом снеговом районе на карте районирования территории РФ по вессу снегового покрова) нормативное значение снеговой загрузки (вес снегового покрова на 1м2) Sg = 2,0 кПа(табл.10.1).

Снеговой район Казань

Характеристические значения района строительства

Таблица 10.1 СП 20.13330.2016

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле:

S0

Где,

Ce  коэф. учитывающий снос снега с покрытия с покрытий зданий под действием ветра, принимаем в соответствии с 10.5-10.9;

Ctтермический коэф. принимаем в соответствии с 10.10;

коэф. перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаем в соответствии с 10.4;

нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаем в соответствии с 10.2;

Тип местности В – городские территории, лесные массивы и другие местности, в том числе с постройками высотой более 10м.

Уклон покрытия <12 %, поэтому  определяем по формуле:

Ce формула

Где k = 0,75 – принимаем по табл.11.2 для типа местности В.

Lc

Где,  b — наименьший размер покрытия в плане;

l — наибольший размер покрытия в плане

Ce расчет

Коэф. принимаем равным:  Ct=1

Коэф.m=1 , т.к. угол покрытия <10º

Определяем нормативное значение снеговой нагрузки:

S0 - расчет

Коэффициент перегрузки n = 1,4.  Линейная распределенная нагрузка от снега на ферму определяется по  формуле :

qсн

где so — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства;

bф — шаг ферм;

γn — коэффициент перегрузки(надёжности по нагрузке).

2.2 Приложение нагрузок на ферму

Общий вид расчетной модели

Общий вид расчетной модели

Нумерация элементов в расчетной схеме

Нумерация элементов в расчетной схеме

Назначение жесткостей

Назначение жесткостей

Таблица жесткостей

Приложение нагрузок

Загружение 1. Нагрузка от собственного веса

Загружение 1. Нагрузка от собственного веса

Загружение 2. Нагрузка от постоянной нагрузки

Загружение 2. Нагрузка от постоянной нагрузки

Загружение 3. Снеговая нагрузка

Загружение 3. Снеговая нагрузка

Параметры РСУ

Параметры РСУ

Коэффициенты для РСУ

Коэффициенты для РСУ

3. Результаты расчета 

3.1 Верхний пояс

Таблица РСУ для элементов Верхнего пояса

Таблица РСУ для элементов Верхнего пояса

Максимальные усилия в элементе № 16

Максимальные усилия в элементе № 16

[l] = 120,       lx = 3 м,     ly = ВП раскреплен по всей длине из плоскости профнастилом;

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, выполняем по формуле:

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых

Задаёмся  фи=0,5

По сортаменту принимаем:

Принимаем 2 уголка 125х12

Характеристики 2 уголка 125х12

Коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом φе определяем по таблице Д.3 в зависимости от условной гибкости λ, и приведенного относительного эксцентриситета mеf, определяемого по формуле:

Приведенный относительный эксцентриситет

где η — коэффициент влияния формы сечения, определяемый по таблице Д.2

Вычисляем условную гибкость стержня λ:

Вычисляем условную гибкость стержня

E – модуль упругости;

λ — гибкость стержня, вычисляемая по формуле:

Лямбда

Где lef  – расчетная длина стержня;

i – радиус инерции сечения;

Lef

Где, l – длина стержня = 3,0 мЛямбда приведенное

Проверяем на устойчивость:

Проверяем на устойчивость

Условия выполняются.

Полный Расчет фермы 24м из парных уголков смотрите в презентации ниже или можете скачать на компьютер файл с расчетом в формате pdf.

 

СКАЧАТЬ

 

 

 

Similar posts

Пока нет комментариев

Архивы

1