Остальные элементы решётки (промежуточные раскосы и стойки

 

Усилия в этих элементах колеблются от 69 кН (растяжение) до -53 кН (сжатие)

Для всех этих элементов назначим уголки из расчёта на сжатие.

 

Рассмотрим два случая: раскос N6-9 = -42 кН и длина раскоса R2-5 = 3,52 м = 352 см.

Стойка N6-7 = -53 кН и высота стойки h₄ = 2,75 м = 275 см.

 

Предварительно задаются гибкостью λ=100 и тогда

- = 0,041 λ = 0,041·100 = 4,1 и, соответственно,

φ = (0,436 + 0,402) / 2 = 0,42

Требуемая площадь пары уголков Атр = 53 / (0,42·34,5 0,95) = 3,85 см

Требуемая площадь сечения одного уголка – Атр1 = 3,85/2 = 1,93 см

 

По технологическим соображениям, уголок допускаемого наименьшего сечения – это

уголок 50×50×5 мм.

Характеристики уголка, необходимые для расчёта:

площадь - А1 = 4,88 см ;

радиус инерции относительно оси x(y) – ix = 1,53 см

 

Гибкость в плоскости фермы λ= µ · R6-9/ ix = 1·352/1,53 = 230, и для стойки

λ= µ ·h₄ / ix = 1·275/1,53 = 180, что почти в два раза превышаеи исходную, поэтому назначаем уголок на два номера больше, т.е

уголок 70 5 мм.

Характеристики уголка, необходимые для расчёта:

Площадь - А1 = 6,86 см ;

радиус инерции относительно оси x(y) – ix = 2,16 см

 

Приведенная гибкость - = 0,041 λ = 0,041·230 = 9,4 для раскоса и 0,041·180 = 7,4

Ближайшее табличное предельное значение - = 5,2 и соответственно φ = 0,27

[λ] = 210-60α = 210-60·0,5 = 180;

где α = N/(φ·2A1·Ry·γ_c) = 53/(0,27·2·8,78·34,5·0,95) = 0,34, но α/0,5

 

Условие λ ≤ [λ] выполняется для стойки поэтому окончательно назначаем

Для стойки уголок 70 70 5 мм.

Для сжатых раскосов решётки назначаем уголок 75 75 6 мм.

Гибкость в этом случае: λ= µ · R6-9/ ix = 1·352/2,3 = 153

 

Для растянутых стержней решётки назначаем уголок наименьшего допускаемого сечения, т.е. 50×50×5 мм.

 

 

Расчёт длины сварных швов основных элементов фермы

Длины сварных швов, прикрепляющих уголки к фасонкам, определяются по формулам (соответственно для обушка и пера):

l = +a; l = +a;

где α – коэффициент, зависящий от вида уголка. α = 0,7 – для равнополочных уголков; α = 0,75 – для неравнополочных уголков, закреплённых меньшей стороной;

α = 0,65 – для неравнополочных уголков, закреплённых большей стороной;

n - количество уголков (швов);

 

k_f - катет (высота) сварного шва, принимаемая в пределах 4...12 мм или

0,4...1,2 см. Граничное значение k_f для шва по обушку уголка не более

1,2t (где t – наименьшая из толщин фасонки или уголка),

по перу k_f принимается не более, чем:

k_f = t-1 мм при t ≤ 6 мм;

k_f = t-2 мм при t ≤ 7...16 мм;

k_f = t-4 мм при t > 16 мм; здесь t - толщина уголка и не более толщины

фасонки.(Число различных по толщине швов не должно превышать 3-4). При всём этом катет шва не должен быть меньше указанного в табл. 38* СНиП II-23-85;

 

β_f - коэффициент, принимаемый (табл.34, СНиП II-23-85);

γ_f - коэффициент условий работы шва, равный 1 во всех случаях, кроме

специально оговоренных (стр.38, СНиП II-23-85);

γ_c - коэффициент условий работы конструкции (табл.6, СНиП II-23-85);

 

R_wf - расчётное сопротивление металла шва сварных соединений, определяемое

По (табл.56, СНиП II-23-85);

a - длина сварного шва, дающаяся на непровар и кратеры (a = 1-2 см).

 

Минимальная длина сварного шва l = 60 мм, максимальная не более 85·β ·k . Длина сварного шва l должна быть кратной 10 мм.

В данном примере назначаем сварку полуавтоматическую в углекислом газе (СО₂) проволокой Св-08Г2С.

 

Сварные швы поясов

Сварные швы поясов выполняются минимальным катетом через всю фасонку.

 

Верхний пояс выполнен из уголков 75×75×6 мм, поэтому, для пера катет

шва k = t-1 мм = 6 -1 = 5 мм (0,5 см).

Для полуавтоматической сварки в среде СО₂ минимальный катет при толщине наиболее толстого из свариваемых элементов t = 10 мм и пределе текучести до 380 МПа (38 кН/см²) по табл. 38* СНиП II-23-85 - k_f = 5 мм = 0,5 см.

Катет шва по обушку не более 1,2t =1,2∙0,6 = 0,7 см.

Для того, чтобы не пренастраивать сварочный полуавтомат, оба шва (по перу и по обушку) выполняем единым катетом k_f = 5 мм = 0,5 см.

Нижний пояс выполнен из уголков 75×50×5 мм, поэтому, катет шва, учитывая требования выше, k_f = 5 мм = 0,5 см.

Длина сврных швов - по фасонке.

 

Сварные швы опорных раскосов и стоек.

 

Опорный раскос R1-2.

 

N1-2 = 300 кН, уголок 50×50×5 мм. Минимальный катет шва

(см. требования выше) k_f = 5 мм = 0,5 см.

β_f = 0,9 при полуавтоматической сварке в ижнем положении и катете шва 3-8 мм;

R_wf = 240 МПа (24,0 кН/см ) при сварке проволокой марки Св-08Г2С;

γ_f = 1; γ_c = 0,95;

Длина шва по обушку: l_w1 = +2 = 10,2+2=12,2;

назначаем l =12 см = 120 мм;

l = +2 = 4,4+2= 6,4 см; назначаем l = 7 см = 70 мм;

 

Опорная стойка h₁

NА-1 = 266 кН, уголок 75×75×6 мм.

 

Катет шва - k_f = 5 мм = 0,5 см., остальные параметры те же.

l = +2 = 7,0+2=11,1 см; назначаем l =11 см = 110 мм;

l = +2 = 3,9+2= 5,9 см; назначаем l = 6 см = 60 мм;

 

 

Раскос в районе тельферного узла, R_2-5

(N2-5 = 204,7 кН, уголок 90×90×6 мм).

 

Катет шва k_f = 5 мм = 0,5 см., остальные параметры те же.

l = +2 = 7,0+2=9,0 см; назначаем l =9 см = 90 мм;

l = +2 = 3,0+2= 5,0 см; назначаем минимально допускаемое значение: l = 6 см = 60 мм.