3.4.3. Фермы из труб.

Узлы сопряжения трубчатых (из круглых, квадратных и прямоугольных труб) ферм должны обеспечивать герметизацию внутренней полости, чтобы предотвратить возникновение коррозии. Наиболее рациональны бесфасоночные узлы с непосредственным примыканием стержней решетки к поясам.

Опорный узел (рис. 3.11)

Площадь опорного ребра определяется по формуле (3.9). Особенность расчета заключена в следующем: ширина ребра b_p принимается не менее большего из диаметров подходящих труб – опорного раскоса и элемента нижнего пояса .

Толщина ребра определяется по формуле (3.10) и согласовывается с сортаментом по ГОСТ 82-70*.

Расчет прочности шва Ш1, прикрепляющего элемент нижнего пояса к опорному раскосу, без обработки кромок

, (3.25)

где - катет углового шва, l_w – длина шва, определяемая для круглых труб по формуле

(3.26)

- значение коэффициента, зависящего от отношения диаметров труб [3; табл.5.7]; 0,85 – коэффициент условия работы швов;α - угол сопряжения труб; - диаметр присоединяемой трубы.

При недостаточной толщине поясные трубы усиливаются ребрами.

В случае резки труб со скосом кромки (в этом случае сварной шов на большей части длины может быть отнесен к стыковым швам) допускается проверять прочность шва в бесфасоночных соединениях по формуле

, (3.27)

где - площадь сечения прикрепляемой трубы;

- расчетное сопротивление сварного шва встык растяжению.

Прикрепление опорного раскоса к вертикальной фасонке.

Длина шва

, (3.28)

где а=d₂/2; b=d₂/2·cosα.

Несущая способность шва

, (3.29)

где - катет сварного шва, - опорная реакция фермы. При недостаточной длине шва для передачи нагрузки необходимо устанавливать ребра.

Узел с изменением сечения элемента нижнего пояса(рис. 3.11).

Расчет прочности швов Ш1, Ш2 и Ш5 проводится по формуле (3.25) с учетом толщин стыкуемых элементов и углов их сопряжения.

Расчет прочности сварных швов Ш3 и Ш4. Несущая способность сварного шва Ш3.

, (3.30)

где - длина сварного шва; в случае не выполнения условия неравенства необходимо усилить место стыка ребрами, которые обеспечат передачу разницы в усилиях

(см. рис. 3.11).

,

где n – количество ребер. Обычно принимается четное число n=4 ребер, расположенных симметрично.

Расчет прочности сварного шва Ш4 проводится по формуле (3.30) с учетом толщин соответствующих элементов.

Укрупнительный узел нижнего пояса (рис. 3.13).

Несущая способность сварного шва Ш1 определяется по формуле

, (3.31)

где - суммарная длина сварных швов, крепящих элемент нижнего пояса к фланцу.

Передача нагрузки в укрупнительном узле от фланца к фланцу осуществляется высокопрочными болтами. Расчет количества болтов производим по формулам

, (3.32)

где - расчетное усилие, которое сможет быть воспринято одним болтом при работе его на растяжение; - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; - временное сопротивление материала болта [Прил.Л;табл.8.1]; - площадь сечения болта нетто [Прил.Л, табл.8.2].

Натяжение высокопрочного болта контролируется по углу поворота гайки или по моменту закручивания.

Укрупнительный узел верхнего пояса не является расчетным. Характеристики болтов и сварных швов принимаются аналогично нижнему поясу.

Рис. 3.10. Опорный узел фермы из труб.

Рис. 3.11. Промежуточный узел с изменением сечения пояса фермы из труб.

Рис. 3.12. Верхний укрупнительный узел фермы из труб.