Коэффициент использования 0,994109 - устойчивость стоек в плоскости фермы

 

Конструирование узлов фермы

Узлы ферм конструируют в следующем порядке: к осевым линиям привязывают поясные уголки. При этом осевые линии соединенных уголков пересекаются в 1 точке. Чтобы уменьшить сварочные растяжения края элементов решетки не доводят до поясов на расстояние 40-50мм. Далее определяют длину швов для крепления стержней в узле и по этой длине определяют требуемые размеры фасонки. чтобы сечение элементов ферм из двух уголков работали как единый стержень уголки соединяют между собой прокладками. Прокладки имеют ширину 60-80мм, а длина их на 10-25мм больше длины уголка.

Применяем сварку полуавтоматическую электродами Э42. Сварочная проволока СВ-08. Диаметр проволоки 2см.

Расчетное сопротивление металла шва R_wf = 18 кН/см²; R_wz = 16,65кН/см²; β_z =1; β_f = 0,7; γ_wf = γ_wz = 1.

Несущая способность углового шва:

- по металлу шва:

β_f·R_wf = 0,7·18 = 12,6 кН/см²;

- по границе сплавления:

β_z·R_wz = 1·16,65 = 16,65 кН/см²

Т.к. β_z·R_wz > β_f·R_wf расчет швов выполняем по металлу шва (β·R_w)_min = 12,6 кН/см².

Необходимую длину швов находим по формуле:

,

где N – усилие в стержне, из расчетов программы «Кристалл».

Длина шва по обушку:

Длина шва по перу:

k_f принимаем в зависимости от толщины уголка

 

t, мм		7-16
kf, мм

Полученные по расчету длину швов округляем в большую сторону до 10 мм. Если по расчету длина шва получилась меньше 50 мм, то принимаем шов 50 мм.

 

Элемент	Сечение	N, кН	Шов по обушку	Шов по перу
Nоб, кН	kf, см	low, см	Nп, кН	kf, см	low, см
	150х18	614.069	429.848			184.221
	150х18	614.069	429.848			184.221
	150х18	1427.157	999.010			428.147
	150х18	1427.157	999.010			428.147
	150х18	1673.217	1171.252			501.965
	150х18	1673.217	1171.252			501.965
	150х18	1443.769	1010.638			433.131
	150х18	1443.769	1010.638			433.131
	150х18	628.84	440.188			188.652
	150х18	628.84	440.188			188.652
	180х16					0.000
	180х16	1089.788	762.852			326.936
	180х16	1609.625	1126.738			482.888
	180х16	1617.932	1132.552			485.380
	180х16	1110.096	777.067			333.029
	180х16	1.15E-14				0.000
	90х9	890.401	623.281	0.7		267.120	0.7
	110х12	689.792	482.854			206.938
	110х12	489.184	342.429			146.755
	110х12	264.58	185.206			79.374
	110х12	92.208	64.546			27.662
	110х12	80.164	56.115			24.049
	110х12	252.536	176.775			75.761
	110х12	483.826	338.678			145.148
	110х12	697.822	488.475			209.347
	90х9	911.818	638.273	0.7		273.545	0.7
	100х16	644.773	451.341			193.432
	100х16	145.268	101.688			43.580
	100х16	162.644	113.851			48.793
	100х16	124.821	87.375			37.446
	100х16	167.486	117.240			50.246
	100х16	154.963	108.474			46.489
	100х16	660.282	462.197			198.085

 

Расчет опорного узла

Прикрепление верхнего пояса фермы к колонне

Размеры торцевого листа или опорного столика, прикрепляющего нижний пояс фермы к колонне, определяем, используя суммарную длину швов, прикрепляющих лист к полке колонны.

где F_rпост и F_rснег реакции опор ригеля при нагружении постоянной или снеговой нагрузкой.

По таблицам СНиП 34,38 и 56 определяем:

для ручной сварки электродами Э42 Св-08:

F_Rпост = 540,3 кН

F_Rснег = 594,53кН

Принимаем k_f = 0,6 см.

Высота листа:

Высоту листа округляем до 10 мм.

Принимаем h_s= 100 см.

Ширина листа принимается в зависимости от размещения болтов. Принимаем болты конструктивно нормальной точности диаметром 20 мм. Расстояние от края >2d. Болты в 2 ряда по вертикали.

Проверяем лист на срез:

,

где b_n – ширина полки уголка сечения нижнего пояса;

t_s – толщина полки этого же уголка;

b_n = 150 мм = 15 см

t_s = 1,6 см

- расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (по таблице 1 СНиПа);

- расчетное сопротивление на срез. По таблице СНиП 1.

t_w – толщина полки двутавра верхней части колонны;

h_s – высота листа;

γ_m = 1,025

R_un = 39 кН/см² (для стали С 255)

N_s = 15·1,6·38,05 = 913,2 кН

t_w = 0,8см

Условие выполняется.

Прикрепление верхнего пояса к колонне принимаем конструктивно.

 

Расчет узла соединения двух отправочных элементов

Укрупнительный стык верхнего пояса. Расчет горизонтальной накладки

Расчет горизонтальной накладки.

Ширина:

,

где b_уг – ширина двух соединенных уголков.

b_уг = 315 + 20 = 335 мм = 33,5 см

Толщину накладки принимаем равной толщине уголка:

t_накл = t_уголка = 18 мм = 1,8 см

Площадь накладки:

Усилие в накладке:

Длина шва:

k_f – берется по наибольшей толщине свариваемых элементов.

Принимаем k_f = 0,6 см.

Длина накладки:

Округляем до 10 мм.

Принимаем l_накл = 100 см.

Укрупнительный стык нижнего пояса. Расчет горизонтальной накладки

где b_уг – ширина двух соединенных уголков.

b_уг = 398 + 20 = 418 мм = 41,8 см

Толщину накладки принимаем равной толщине уголка:

t_накл = t_уголка = 16 мм = 1,6 см

Площадь накладки:

Определяем усилие в накладке:

Длина шва:

k_f – берется по наибольшей толщине свариваемых элементов.

Принимаем k_f = 0,6 см.

Длина накладки:

Округляем до 10 мм.

Принимаем l_накл = 110 см.

 

 

Список используемой литературы

1. Металлические конструкции / Под ред. Горева В.В- М.: Высш. шк., 2001.

2. СНиП 2.01.-85^*. Нагрузки и воздействия.-М.: Стройиздат,1996.

3. СНиП ІІ-23-81^*. Стальные конструкции.-М.: Стройиздат, 1998.

4. Металлические конструкции: Учеб. Пособие для техникумов/ А.А. Васильев. – М: Стройиздат, 1979.