Контрольные вопросы

1. От чего зависит расчетное сопротивление сварного стыкового шва?

2. Как можно увеличить длину стыкового шва, не меняя сечение соединяемых элементов?

3. В каком случае разделка кромок листов не выполняется?

4. Как определяется длина стыкового шва при выводе шва на планки?

5. По каким сечениям производится расчет сварных угловых швов?

6. Как принимается катет шва обушка?

7. Как принимается катет шва пера?

8. От чего зависит максимальное значение катета углового шва?

9. Как определяется минимальный катет углового шва?

10. В каком случае расчет углового шва по металлу границы сплавления не производится?

2.13 Практическая работа № 13

Расчет узла стальной фермы

Подобрать сечение элементов и сконструировать узел сварной стропильной фермы

В состав узла входят 5 элементов. 3 элемента (с усилиями N1,N2,N5) работают на растяжение, 2 элемента (N3 и N4) работают на сжатие. Сечение элементов принимается из равнополочных уголков.

N3

N2 N4

N1 N5

Рисунок 12 – Усилия в узле фермы

1 По табл. 1.7 [2] принимаем значение R y фасонной стали в зависимости от марки стали. По табл. 1.9 [2] определяется γс для сжатых и растянутых элементов ферм; γ_п=1

2 Расчёт растянутых элементов

2.1 Определяется требуемая площадь сечения по формуле

А _тр= N γ_n / (R _у γ_с^х) (1)

2.2 По сортаменту ( табл. 1, стр. 330, [2] ) принимаются уголки. Например, требуемая площадь уголков получилась А _тр= 22,8 см .

Площадь одного уголка : 22,8 / 2 = 11,4 см

В сортаменте ближайшая площадь уголка больше требуемой площади 12,3 см²

Калибр уголка 90× 7 ( в× d ), т.е. принимается 2 ∟ 90×7 с А= 12,3 ∙2 =24,6 см²

Из сортамента необходимо выписывать так же значения радиусов инерции:

i_х = 2,77 см i у= 4,13 см

iу зависит от толщины фасонки ( последние три графы )

2.3 Проверка гибкости

Для растянутых элементов расчётная длина lef ^x =l_ef ^у=l_геом

λ_х= l_ef^x / i_x ≤ λ_пред

λ_у= l_ef^у / i_у ≤ λ_пред

где γ – предельная гибкость элементов ( определяется по табл. 5.4, стр. 201 [2])

2.4 Проверка принятого сечения на прочность производится по формуле

σ = N / A ≤ Rу γс/γn (2)

3 Расчёт сжатых элементов

3.1 Определяется требуемая площадь сечения по формуле

Атр= Nγ_n / φ R_у γ_с (3)

где φ = 0,5-0,6(задаются).

3.2 По сортаменту принимается калибр уголков, выписываются значения А, iх, iу.

3.3 Определяется гибкость и коэффицент продольного изгиба.

- Расчётная длина элемента в плоскости фермы

l _ef = 0,8 геом

- Расчётая длина элемента из плоскости фермы

l_ef ^у = l _геом

- Гибкость

λ х= l^х_ef / i_x ≤ λ_пред l ^у _ef / λ _у = i_у ≤ λ_пред

По большей гибкости определяется коэффициент продольного изгиба у

табл. 1, стр. 319 [2]

3.4 Проверка принятого сечения на устойчивость по формуле

σ= Ν / (φ∙А) ≤ R _y γ_c /γ_n (4)

4. Расчёт узла

Расчёт заключается в определении длины фланговых швов, соединяющих уголки с фасонкой (см. рис.).

обушок

Необходимо рассчитать длину

шва обушка – l^об _w и длину шва пера – l^об _w

перо

фасонка

Рисунок 13 – Элементы стыка уголков с фасонкой

Сварка принимается ручная, т.е. β f = 0,7, по табл. 2.6 [2] определяется значение R _wf

Задаются катетом шва обушка и пера К _f ≤ 1,2 t_уг

t уг –толщина полки уголка

к f = t уг – (1-3) мм

Катет шва обушка и пера должен приниматься не менее 4 мм и не менее к _{f min}

(табл. 2.9, стр. 46, [2])