Зміст Завдання на розрахункову роботу. Розрахунок прогону за граничними станами. Розрахунок кроквяної ферми. Підбір перерізів стержнів. Монтажна план-схема по верхньому поясу ферми. Поперечний розріз будинку. Опорний вузол, проміжний вузол. Список використаної літератури. Компоновка конструктивної схеми сталевого каркаса Виробничий будинок в м. Одесі. Каркас будівля являє собою просторову конструкцію, основою якої є поперечні рами зв’язані між собою у горизонтальних та вертикальних площинах в одну геометрично незмінну систему. Рама складається з колон, защемлених у фундаментах і ферм жорстко або шарнірно з’єднаних з колонами. Покрівля будинку – на сталевих прогонах, азбестоцементні листи по з/б плитах, тепла , прогони з гнутих швелерів, сталь класу С235. Довжина будинку – 75,4м. Кількість прольотів та їх розміри – 1х18. Висота приміщення(відмітка низу несучої конструкції) – 5,6м. Крок ферм – 5,8м. Матеріали конструкції: Ферми покриття – сталь класу С235; пояси з гнутих швелерів, гратка – з труб. Розрахунок прогону за граничними станами. Обчислення навантажень. Основними навантаженнями на кроквяні ферми є власна вага прогону, конструкцій покрівлі , тимчасове короткочасно діюче навантаження – сніг. №  Вид навантаження Експлуатаційне Навантаження,
Коеф. Нав-ня,
Розрахункове граничне навантаження,
  Постійне навантаження  1. Азбестоцементні листи 130 1,3 169  2. 1 шару рубероїду 40 1,3 52  3. Утеплювач з пінополістеролу 50 1,3 65  4. Пароізоляція 40 1,3 52  5. З/б плити 1500 1,05 1575  6. Прогон L=5,8м 60 1,05 63   Всього 1820  1976        Тимчасове навантаження   Снігове 880 1,04 915    Разом 
2700 

2891   Розрахунок прогону за І ГГС за міцністю. Обчислюємо погонне вертикальне навантаження на прогоні. Повне нормативне навантаження:
Повне розрахункове навантаження:
b – ширина вантажної площі. Обчислення погонного навантаження: в площині, перпендикулярній до схилу:
В площині меншої жорсткості прогону (в площині схилу):
В площині прогону приймаємо розрізні прогони, довжина яких рівна кроку ферми. Ферми служать опорами. Розрахункова схема прогону в площині найбільшої жорсткості. Статистичний розрахунок Підбір перерізу прогону. Найбільший розрахунковий граничний момент в площині перпендикулярній до схилу: Найбільший розрахунковий граничний момент в площині схилу: Прогін покриття працює на косе згинання з допущенням пружно-пластичної роботи сталі. Перевірку міцності у цьому випадку здійснюють за формулою:
Обчислення необхідного моменту опору перерізу:

Таким чином підбираємо за ГОСТ 8240-89 швелер №22. Характеристики перерізу: h=220мм; b=82мм; t=9,5мм. s=5.4мм,
;
;
;
Уточнені коефіцієнти становитимуть: Площа стінки
Площа поличок
Співвідношення
Згідно з таблицею 66 СНиП ІІ-23-81* отримаємо Сх=1.08, Су=1,6. Остаточно перевіряємо напруження:

Розрахунок та перевірка прогинів. Розрахунковий прогин:
Тут
МПа згідно з таблицею 63 СНиП ІІ-23-81*. Допустимий прогин:
Перевіряємо прогин:
Умови міцності та прогину забезпечуються. В результаті підібрано прогін – гнутий швелер №22 за ГОСТ8240-89 Розрахунок кроквяної ферми. 2.1 Завдання на проектування. Сортамент, відповідні класи сталі, габарити поперечної рами задано в завданні на проектування. Основними навантаженнями на кроквяні ферми є власна вага ферми, зв’язків, конструкцій покрівлі, тимчасове короткочасно діюче навантаження – сніг. 2.2 Розрахункові навантаження. Геометрична схема ферми.
Оскільки приймаємо схему шарнірного кріплення поперечного ригеля(ферми) до колон, то моментів в місцях приєднання ферми до колон не виникатиме. Розрахункове навантаження на всі вузли верхнього поясу, крім крайніх, від ваги покрівлі, прогонів і снігового навантаження, обчислені за ДБН В.1.2-2:2006 «Навантаження і впливи»:
Де, 2,891 – сумарне навантаження, 3,1х5,8 – площа завантаження. На крайні вузли верхнього поясу діятиме навантаження:
- оскільки площа завантаження вдвічі менша.
- власна вага ферми.
Отже,
Опорна реакція буде дорівнювати:

. 2.3. Визначення розрахункових зусиль в стержнях кроквяних ферм. В модулі ЛІРА ВІЗОР було розроблено точну розрахункову схему, по абсолютних координатах, завантажено вузли верхнього поясу відповідними вузловими навантаженнями, враховано приблизну вагу ферми. Проведено розрахунок, результати розрахунку представлено в таблиці. Розрахункова схема ферми.

NA1=9,95xF1=9,95x55,57= 649,0кН (розтяг) NA3=10,3xF1=10,3х55,57= 668,97кН (стиск) NAБ=3,06xF1=2,06x55,57= 133,79кН(стиск) NБ4=8,2xF1=8,2x55,57= 455,67кН (стиск) N5В=8,2xF1=8,2x55,57= 455,67 кН (стиск) NБВ=1xF1=1x55,57= 55,57 кН (стиск) NВГ=2,5xF1=2,5x55,57=162,25 кН (розтяг) NГ1=5,95xF1=5,95x55,57=330,64 кН (розтяг) 2.4. Підбір перерізів стержнів ферми. Розрахункові зусилля розглядаємо для половини ферми. Переріз підбираємо по найбільшому зусиллі поясу.

- розрахунковий опір для С235.
- коефіцієнт умов роботи елементу.
- коефіцієнт повздовжнього вигину. А) Підбір перерізу стержнів верхнього поясу на стиск:
Приймаємо переріз з парного швелеру №20 за ГОСТ 8240-89. Характеристики перерізу:
,

. Перевірка гнучкості:

Умова гнучкості забезпечується. За додатком Клименко [8]
(
,
).
Перевірка напруження:

Б) Підбір перерізу стержнів нижнього поясу на розтяг:
Приймаємо переріз з парного швелера №14 за ГОСТ 8240-89. Характеристики перерізу:
,
,
Перевірка гнучкості:

Умова гнучкості забезпечується.
Перевірка напруження:

Підбір перерізів стержнів наведено у таблиці. Елементи, позначення Максимальне розрах. Зусилля, кН Прийнятий переріз Площа,
L, см Іx Iy 



, кН/см2   Верхній пояс  668,97 2х Шв.№20 46,8 310 8,06 3,1 38,5 100 0,542 21,23   Нижній пояс 649,0 Труба 121х8 28,4 600 4,01 4,01 149,6 149,6 - 21,7   Стояки БВ 55,57 Труба 57х3,5 5,89 150 1,9 1,9 78,95 78,95 0,682 15,34   Розкоси ВГ 162,25 Труба 70х3,5 7,31 375 2,36 2,36 158,9 158,9 - 21,1    АБ  - 133,79 Труба 89х5 13,2 310 2,98 2,98 104,1 104,1 0,513 18,8    2.5. Розрахунок і конструювання вузлів і деталей. Конструктивно приймаємо довжину зварного шва 130мм (для опорного вузла нижнього поясу). Висоту катета зварного шва приймаємо 8мм. Тоді несуча здатність шва буде дорівнювати:
Умова міцності зварного шва виконується. Конструктивно приймаємо довжину зварного шва 925мм (для опорного верхнього поясу). Висоту катета зварного шва приймаємо 4мм. Тоді несуча здатність шва буде дорівнювати:
Умова міцності зварного шва виконується. Література: 1. Металеві конструкції Ф.Є. Клименко, В.М. Барабаш ЛЬВІВ Видавництво „Світ” 1994. 2. Металлические конструкции / Под общей редакцией проф. Е.И. Беленя /. 3. ДБН В.1.2-2:2006 «Навантаження і впливи» Київ, Мінбуд України, 2006. 4. СНиП 23-81 Стальные конструкции. Нормы проектирования. М.. Стройиздат, 1988. 5. Методичні вказівки кафедри.