Определение расчётных усилий в стержнях фермы, расчётные длины стержней

       Геометрические размеры фермы и полученные в предыдущем пункте узловые нагрузки вводим в программу для расчёта усилий в элементах ферм. Полученные данные выводятся в виде распечатки, которая приведена на следующей странице.

       Определяем расчётные длины элементов.

Таблица 4. Расчётные длины элементов

№ стержня	Геометрическое расстояние между узлами, мм	Расчётная длина стержня, мм	Расчётная длина стержня в направлении перпендикулярном плоскости фермы, мм
1	5650	5650	5650
2	6000	6000	6000
5	2795	2795	2795
6	3000	3000	3000
7	3000	3000	3000
8	3000	3000	3000
13	3873	3100	3873
17	3875	3875	3875
22	2700	2160	2700
21	2200	2200	2200
14	4207	3366	4207
18	4207	3366	4207
23	3200	2560	3200

Подбор сечений стержней фермы

       Подбор сечений стержней фермы производим в следующем порядке.

Для сжатых элементов задаёмся гибкостью (для пояса l = 60…80; для решетки l = 100…120), затем находим по нему коэффициент продольного изгиба j и вычисляем требуемую площадь сечения по формуле:

,

 где R_y = 240 МПа для стали С245

Определяем требуемый радиус инерции:

По сортаменту подбираем сечение из двух уголков исходя из площади и требуемых радиусов инерции. Определяем для выбранного сечения гибкость, коэффициент продольного изгиба и вычисляем напряжения в сечении. Напряжения должны быть меньше чем R_y.

       Для растянутых элементов вычисляем требуемую площадь сечения по формуле:

Затем вычисляем те же параметры подобранного сечения как и для сжатых элементов и проверяем напряжения. Гибкость растянутых раскосов не должна превышать предельную [l] = 400. Результаты произведённых вычислений сведены в таблице 5.

Расчёт узлов фермы

       Расчёт узлов фермы сводится к определению размеров фасонок и расчёту сварных швов. Швы соединяющие раскосы и стойки с фасонками рассчитываем на усилие, действующее в соответствующем стержне фермы. Швы соединения фасонок с уголками поясов рассчитываем на срез от суммы расчётных усилий в этих поясах.

       Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С d = 1.4...2 мм.

;

Несущая способность швов определяется прочностью по границе сплавления

Длина шва определяется по формуле: ,

где n – количество швов, K_ш – катет шва.

Результаты расчёта заносятся в таблицу 6.

       Толщину фасонок принимаем в зависимости от максимального усилия в элементах фермы.

Таблица 6. Расчёт швов

Узел, фасонка, мм	Стержень	Сечение	N, кН	Шов по обушку			Шов по перу
				Nоб, кН	Kw, мм	lw, см	Nп, кН	Kw, мм	lw, см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1   12 мм	1	┘└110х8	729.77	510.84	4	37	218.93	4	17
	13	┘└180х11	942.21	659.55	10	20	282.66	10	9
	21	┘└75х5	85.14	59.60	4	6	25.54	4	3
2   14 мм	1	┘└110х8	729.77	1420	10	42	608.56	8	23
	2	┘└160х12	1298.75	1420	8	52	608.56	4	45
	17	┘└75х8	523.45	366.42	8	14	157.03	4	13
	22	┘└75х5	170.28	119.20	4	10	51.08	4	5
	14	┘└110х8	229.37	160.56	6	9	68.81	6	5
3   14 мм	2	┘└160х12	1298.75	1818.25	12	44	779.25	8	29
	3	┘└160х12	1298.75	1818.25	12	44	779.25	8	29
	18	┘└110х8	30.36	21.25	4	4	9.11	4	4
	23	┘└20х3	42.57	29.80	4	4	12.77	4	4
	15	┘└110х8	30.36	21.25	4	4	9.11	4	4
6 12 мм	5	┘└160х12	0	–	4	4	–	4	4
	21	┘└75х5	85.14	59.60	4	5	25.54	4	4
7     12 мм	5	┘└160х12	0	797.40	4	58	341.74	4	26
	6	┘└160х12	1139.14	797.40	12	20	341.74	10	11
	13	┘└180х11	942.21	659.55	10	20	282.66	10	9
	17	┘└75х8	523.45	366.42	8	14	157.03	4	13
8   12 мм	6	┘└160х12	1139.14	1594.80	12	39	683.48	12	18
	7	┘└160х12	1139.14	1594.80	12	39	683.48	12	18
	22	┘└75х5	170.28	119.20	4	10	51.08	4	5
9     14 мм	7	┘└160х12	1139.14	1694.47	10	50	726.20	4	53
	8	┘└160х12	1281.53	1694.47	12	41	726.20	10	22
	14	┘└110х8	229.37	160.56	6	9	68.81	4	6
	18	┘└110х8	30.36	21.25	4	4	9.11	4	4
10   14 мм	8	┘└160х12	1281.53	897.07	12	23	384.46	10	12
	9	┘└160х12	1281.53	897.07	12	23	384.46	10	12
	23	┘└20х3	42.57	29.80	4	4	12.77	4	4