3. Расчет и конструирование узлов фермы.

Предварительно выполняем расчет сварных швов, прикрепляющих раскосы и стойки решетки к фасонкам фермы. Для сварки узлов принимаем механизированную сварку в нижнем положении проволокой Св-08Г2С диаметром в углекислом газе.

Коэффициенты глубины проплавления , . Расчетные сопротивления металла шва и зоны сплавления . Коэффициенты условий работы шва .

Несущая способность швов определяется прочностью по границе сплавления, т. к. .

Прикреплять элементы решетки из уголков к фасонкам рекомендуется двумя фланговыми швами. Значения коэффициентов, учитывающих распределение усилия в элементе между швами по обушку и перу уголка, принимаются по таблице 4.

Требуемые расчетные длины швов:

– по обушку – по перу

Расчет сварных швов

Таблица 4.

№ стер-жня	Сечение	N, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			кН	мм	мм	кН	мм	мм
7	160 10	-845.14	-591.6	8	160	114.83	6	80
8	90 8	735.27	514.7	6	140	99.21	5	70
9	125 8	-544.77	-381.4	6	120	85.28	5	60
10	63 6	354.28	248.0	6	70	49.75	5	50
11	90 8	-163.79	-114.6	6	50	25.02	5	50
12	63 6	-130.86	-91.6	5	50	18.03	5	50

Конструирование узлов фермы выполняем путем вычерчивания их в масштабе. По полученным длинам швов крепления раскосов и стоек определяем размеры фасонки. Стержни решетки не доводим до поясов на расстояние , но не более 80мм.

Узел 1.

Конструктивно принимаем ширину опорного фланца b_f=180мм (из условия размещения болтов для крепления фермы к колонне). Тогда требуемая ширина фланца из условия смятия

где

из конструктивных соображений принимаем толщину фланца такой же, как и толщина фасонки, т.е. t=12мм. Выпускаем фланец за пределы фасонки на 15мм<1.5t_f=18мм.

Крепление нижнего пояса к фасонке выполняем швами k_f=6мм. Требуемые конструктивные длины швов:

По обушку

По перу

Конструируем узел с минимальным числом резов. Фактическая длина швов будет больше, чем нужно по расчету.

Длина шва крепления фасонки к фланцу определяется конструкцией узла и составляет h=45см. Проверяем опорную фасонку на срез:

Сварные швы ( мм), прикрепляющие фасонку, проверяем на срез от опорной реакции V и внецентренно приложенной, вследствие не совпадения середины шва с осью нижнего пояса, силы .

Эксцентриситет

Расчетная длина швов .

Прочность металла по границе сплавления проверяем по наиболее напряженной точке А на действие результирующих напряжений:

где

- определено при том же сочетании загружений рамы (1,2) что и опорная реакция V.

Опорный столик принимаем из листа толщиной 30мм, шириной 200мм.

Его высота определяется длиной вертикальных швов (k_f=8мм), прикрепляющих столик к колонне

где коэффициент 1.2 учитывает возможный эксцентриситет передачи нагрузки на столик.

Требуемая высота столика h=27.0+1=28 см принимаем h=28см.

В узле 1 отрыв от колонны не возможен, так как при максимальном растяжении в стержне 4 (N₄=405.04кН, сочетание 1,3,6,7) усилие в опорном раскосе

N₇= -651.32-15.38+12.46+41.69= -612.55 и тогда H_p=N₄+N₇ =405.04-

-612.55∙275/419.4= -3.39 кН<0

поэтому конструктивно принимаем болты М20 в количестве n=6.