Ферма Курсовой Проект
Ферма Курсовой Проект
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Необходимо
рассчитать
и законструировать
стропильную
ферму покрытия
пролётом 27 м.
Шаг ферм 8 м, сечение
элементов
решетки фермы
выполнены из
парных уголков,
пояса из тавров.
Покрытие тёплое.
Климатический
район по снеговому
покрову – IV .
Материал фермы
– сталь марки
14Г2 (ГОСТ 19282 – 73*),
соответствует
марке С345 по ГОСТ
27772-88*, соединения
стержней в
узлах фермы
сварные, коэффициент
надёжности
по назначению
зданий
.
Высота фермы
по наружным
граням поясов
3150 мм.
На
ферму действуют
два вида нагрузок:
постоянная
от собственного
веса конструкций
покрытия;
временная
снеговая, которую
можно отнести
только к кратковременной
с полным нормативным
ее значением.
Величины
расчетных
нагрузок на
1 м 2
(горизонтальной
проекции) площади
покрытия от
собственного
веса конструкции
удобно определять
в табличной
форме.
Определение
нагрузок, действующих
на ферму
защитный
слой гравия,
на битумной
мастике, t =20
мм, =20 кН/м 3
гидроизоляционный
ковер из 4-х
слоев рубероида
утеплитель
из минераловатных
плит t =100
мм, =2,5 кН/м 3
пароизоляция
из одного слоя
рубероида
сборные
железобетонные
ребристые
плиты 8 x
2,7 м
Значения
погонных равномерно
распределенных
расчетных
нагрузок от
собственного
веса конструкций
и снега (в кН/м)
определяются
по формулам:
Q КР
= q КР
В = 3,81 8 = 30,48 кН/м ;
Р СНЕГА
= Р СН
В = 2,1 8 =16,8 кН/м ;
q КР ,
Р СН
–
расчетные
нагрузки действующие
на ферму из
табл. 1
Общая
нагрузка на
промежуточные
узлы фермы от
собственного
веса конструкций
и снега определяется
по формуле:
F 1
= ( Q КР
+ P СНЕГА )
d
= (30,48 + 16,8) 2,7 = 127,66 кН;
где
d
– длина панели
верхнего пояса
( d
= 2,7 м)
Общая
нагрузка на
опорные стойки
от собственного
веса конструкций
и снега определяется
по формуле :
F 2
= 0,5 F 1
=
0,5 127,66 = 63,83 кН
0,5
(2 F 2 +9
F 1 )
=5 F 1
=
0,5 (2 63,83 + 9 127,66) =638,3 кН
Сквозная
плоская система
(ферма) легко
теряет свою
устойчивость
из плоскости.
Чтобы придать
ферме устойчивость,
ее необходимо
присоединить
к какой-либо
жесткой конструкции
или соединить
с другой фермой
в результате
чего образуется
пространственно
устойчивый
брус.
Для
обеспечения
устойчивости
такого бруса
(блока) необходимо,
чтобы все грани
его были геометрически
неизменяемы
в своей плоскости.
Грани
блока образуются
двумя вертикальными
плоскостями
спаренных ферм,
двумя перпендикулярными
им горизонтальными
плоскостями
связей, расположенными
по обоим поясам
ферм, и тремя
вертикальными
плоскостями
поперечных
связей (две в
торцах ферм
и одна в коньке).
Поскольку этот
пространственный
брус в поперечном
сечении замкнут
и достаточно
широк, он обладает
очень большой
жесткостью
при кручении
и изгибе, поэтому
потеря его
общей устойчивости
в изгибаемых
системах невозможна.
Рис.
3. Связи, обеспечивающие
устойчивость
стропильных
ферм.
4.
Определение
усилий в стержнях
фермы
Значения
усилий определяем
методом сечений.
За расчетную
нагрузку фермы
принимается
расстояние
между осями
поясов. Уклоном
верхнего пояса
фермы при i
= 0,015 можно пренебречь.
mom 1
= 3150 = 0 ; N 1-4
= 0 ( kH )·
Рис.
6. Размеры элементов
фермы и усилия
в них
Подбор
сечения стержней
верхнего пояса.
Верхний
пояс принимаем
с изменением
сечения.
Подбираем
сечение для
стержней 1 – 4,
4-6 , для наибольшей
Задаемся
гибкостью –
= 90, расчетное
сопротивление
стали по пределу
текучести
R y =315
МПа по табл.
51* /1/, коэффициент
продольного
изгиба
Принимаем
профиль 17,5ШТ1,
А = 47 см 2 ,
i x
=4,5 см, i y =
5,96 см.
y
=
[ y ]
= 136,2; y
= 0,849
Недонапряжение
составляет
20%, но при меньшем
профиле возникает
перенапряжение.
Если принять
тавр 25БТ1 и тавр
30БТ1 для стержней
8 – 10 и 10 – 11, получим
перерасход
металла. Окончательно
принимаем
профиль 17,5ШТ1
Подбираем
сечение для
стержней 8 - 10, 10 –
11, для нагрузки
N
=
-1313,07 kH
Задаемся
гибкостью –
= 90, R y =315
МПа, по табл.
72 /1/ = 0, 527.
Принимаем
профиль 20ШТ1,
А = 62 см 2 ,
i x
=5,13 см, i y =
7,19 см.
y
=
[ y ]
= 133,2; y
= 0,909
Недонапряжение
составляет
13%, но при меньшем
профиле возникает
перенапряжение.
Окончательно
принимаем
профиль 20ШТ1
Проверка
местной устойчивости
стенки сжатого
пояса
Проверяем
местную устойчивость
стенок сжатого
пояса для
стержней
1 – 4, 4-6 и 6 - 8, по формуле
91*/1/
где
h w , ef
= h
– t
– R =
16,93 – 1,28 – 2,0 = 13,65
Местная
устойчивость
стенок тавра
обеспечена.
Проверяем
местную устойчивость
стенок сжатого
пояса для
где
h w , ef
= h
– t
– R =
194,3 - 14,2 - 22 = 158,1мм = 15,81 см
Местная
устойчивость
стенок тавра
обеспечена.
Подбор
сечения стержней
нижнего пояса.
Нижний
пояс принимаем
с изменением
сечения по
длине.
Подбираем
профиль для
стержня 2 - 5 и
рассчитываем
его на
Принимаем
тавр 13БТ1 , А = 17,65 см 2 ,
i x
= 3,78 см, i y =
2,64 см.
Подбираем
профиль для
стержня 5 – 7, 7 - 9
и рассчитываем
его на
Принимаем
тавр 25БТ1 , А = 45,9 см 2 ,
i x
= 7,57 см, i y =
4,22 см.
Подбор
сечений сжатых
раскосов и
стоек производим
по методике
подбора сечений
сжатых верхних
поясов фермы,
растянутых
раскосов – по
методике подбора
сечений растянутых
поясов фермы.
Подбираем
сечение из
парных уголков
для стержней
5 - 6, 7 – 10 – не опорный
раскос (сжатый)
с внутренним
усилием N
= - 127,66 кН
Задаемся
гибкостью –
= 100, по табл. 72 /1/ =
0,433.
Принимаем
?? 70 x 6,
А = 16,3 см 2 ,
i x
=2,15 см, i y =
3,25 см.
y
=
[ y ]
= 171,6; y
= 0,456
Сечение
для стойки 9 –
11 принимаем
конструктивно,
для уменьшения
количества
типа профилей
принимаем ??
70 x 6
Задаемся
гибкостью –
= 100, по табл. 72 /1/ =
0,433.
Принимаем
2? 125 x
80 x 8,
А = 32 см 2 ,
i x
=4 см, i y =
5,98 см.
y
=
[ y ]
= 166,8; y
= 0,678
Задаемся
гибкостью –
= 100, по табл. 72 /1/ =
0,433.
Принимаем
2? 90 x
56 x 6,
А = 23,74 см 2 ,
i x
=2,88 см, i y =
4,42 см.
y
=
[ y ]
= 180; y
= 0,477
Задаемся
гибкостью –
= 100, по табл. 72 /1/ =
0,433.
Принимаем
2?125 x 80 x 10,
А = 39,4 см 2 ,
i x
=3,98 см, i y =
5,98 см.
y
=
[ y ]
= 126; y
= min
= 0,675
Подбираем
профиль для
стержня 4 - 5 и
рассчитываем
его на
Принимаем
тавр 2? 75?50?8 , А =
18,94 см 2 ,
i x
= 2,35 см, i y =
3,75 см.
Подбираем
профиль для
стержня 7 - 8 и
рассчитываем
его на
Принимаем
тавр 2? 63?40?6 , А =
11,8 см 2 ,
i x
= 1,99 см, i y =
3,21 см.
Что
бы уменьшить
количество
типов профилей
для не напряженного
раскоса 1 - 3
конструктивно
принимаем
сечение 2? 63?40?5.
Опорную
стойку принимаем
конструктивно
из сварного
симметричного
двутавра.
Конструктивные
особенности,
катеты швов
указаны в
графической
части проекта
и главе «Конструирование
монтажных
узлов» данной
пояснительной
записки.
Результаты
расчета стержней
фермы приведены
в табл.3
Для
присоединения
стержней применяем
полуавтоматическую
сварку в
среде
углекислого
газа сварочной
проволокой
СВ-10НМА d
= 2 мм по
Коэффициенты
и расчетные
сопротивления,
принимаемые
при расчете
по металлу шва:
f
=
0,9; wf
= 1; R
wf
= 240 МПа
f
wf R
wf
=
0,9 1 240 = 216 МПа,
где
:
#G0 -
расчетное
сопротивление
угловых швов
срезу (условному)
по металлу шва,
принимается
по табл. 56*/1/ ;
#G0
- коэффициенты
для расчета
углового шва
по металлу
шва, принимается
по табл. 34*/1/ ;
При
расчете по
металлу границы
сплавления
z
=
1,05; wz
= 1; R
wz
= 0,45 R
un
= 0,45 490 = 220,5 МПа,
z
wz R
wz
=
1,05 1 220,5 = 231,5 МПа;
#G0 =
490 МПа - временное
сопротивление
стали разрыву,
принимаемое
равным минимальному
значению
по государственным
стандартам
и техническим
условиям на
сталь ;
-
коэффициенты
для расчета
углового шва
по металлу
границы сплавления
табл 56*/1/;
-
расчетное
сопротивление
угловых швов
срезу (условному)
по металлу
границы сплавления;
f
wf R
wf
=
216 МПа z
wz R
wz
=
231,5 МПа,
Несущая
способность
сварных швов
определяется
прочностью
металла сварного
шва и вычисляется
по формуле
где
N об(п)
– усилие, действующее
на обушок (перо)
уголков;
a
– длина шва на
непровар (а =
1-2 см);
где
k f ,
min
– минимальный
катет шва,
определяемый
по табл. 38* /1/;
k f ,
max
– максимальный
катет шва, равный:
k f ,
max
= t уг
– 1мм, при t уг
6мм;
k f ,
max
= t уг
– 2мм, при t уг
=
7 – 16мм;
здесь
t уг
– толщина
прикрепляемого
уголка.
Результаты
расчета размеров
сварных швов
сводим в табл.
4.
Сварку
не напряженных
стержней 1 –3 и
9 – 11, выполняем
конструктивно
соответственно
с катетами швов
по обушку 9 мм
и 6 мм длиной 7
см, катетами
швов по перу
6мм и 5мм длиной
7см.
7.
Конструкция
монтажных
узлов фермы.
Принимаем
толщину фасонки
12 мм. Опорный
лист принимаем
толщиной
Катет
швов прикрепляющих
фланец к стойке
принимаем 7мм,
сварной шов
по всей длине
фланца
Накладку
принимаем
толщиной 16 мм.
шириной 150 и длиной
600.
Накладка
на пояс ( полка
тавра) принимается
толщиной 16мм,
шириной
100мм,
длиной 1000мм.
Сварной шов
по всей длине
накладки , катет
шва 7мм.
Накладку
принимаем
толщиной 16мм,
шириной 130мм ,
длиной 1000мм.
Принимаем
толщину 16мм,
ширина 200мм, длина
300 мм
Исходные
данные………………………………………..……………...4
Сбор
нагрузок на
ферму……………..………………..………………4
Разработка
схемы связей……………………………..……………...6
Определение
усилий в стержнях
фермы………….………..……..7
Подбор
сечений стержней
фермы…………………..…………….11
Расчет
сварных
швов.……………..…….…………………………..21
Конструкция
монтажных
узлов…………………………………….24
Список
использованной
литературы……………………………..27
1.
СНиП II-23-81*. Стальные
конструкции.
Нормы проектирования.
-М.: Стройиздат,
2001.- 96 с.
2.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки
и воздействия.
Нормы проектирования.
- М.: Стройиздат,
1986.- 35 с.
3.
Металлические
конструкции
/ под общей
редакцией Е.
И. Беленя /. Издание
6-е, переработанное
и дополненное.
-М.: Стройиздат,
1985.- 560 с.
5.
Мандриков А.
П. Примеры расчета
металлических
конструкций.-М.:
Стройиздат,
1991.- 429 с.
Тульский
государственный
университет.
к
курсовой работе
по дисциплине
: «Металлические
конструкции»
на
тему «Стропильная
ферма промздания»
Выполнил
: студент
гр.321291
Проверил:
доцент
Иванов А.А.
Курсовая работа : Проектирование металлической фермы . Скачать бесплатно...
Курсовая работа : Проектирование ферм и рам - BestReferat.ru
Расчет и проектирование сварной фермы
Курсовая работа "Проектирование фермы " » Estudiant
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Расчет и проектирования сварных...»
Контрольная Работа Прямоугольник Ромб Квадрат 8 Класс
Культура Древнего Вавилона Реферат
Древнерусская Ярмарка Сочинение
Сочинение На Тему Учителя Митрофана Кратко
Неделя Без Агрессии Сочинение