2.6. Расчет и конструирование узлов ферм

2.6.1.Прикрепление раскосов и стоек к узловым фасонкам

Стержни решетки из парных уголков прикрепляются к узловым фасонкам угловыми швами по обушку и по перу (рис. 10)

Величину усилий N_n и N_об определяются по формулам:

N_п = g × N/2; N_об = (1 - g)×N/2,

где g = z₀ / b;

N - расчетное усилие.

Значение g приближенно принимаем: g = 0,3 - для равнобоких уголков.

Требуемую длину сварных швов прикрепления определяем из условия прочности угловых швов на условный срез по металлу шва:

,

,

где k^об_f, k^п_f - катет швов соответственно по обушку и по перу;

R_wf = 180 МПа - расчетное сопротивление углового шва;

b_f - коэффициент глубины проплавления .

Для автоматической и полуавтоматической сварки электродной проволокой диаметром 1,4…2 мм принимаем:

b_f = 0,9 при k_f = 3…8 мм;

b_f = 0,8 при k_f = 9…12 мм;

b_f = 0,7 при k_f = 14…16 мм.

Максимальная величина катета швов k_f не должна превышать:

t^min ³ max k^об_f, где t^min – толщина фасонки или полки уголка;

max k^п_f £ t_уг - d, где t_уг – толщина полки уголка; d = 1 мм для уголков с размерами до L90х7 и d = 2 мм для более крупных уголков.

Следуя этим формулам и условиям, расчет прикрепления стержней решетки выполняется в табличной форме, приведенной ниже.

№ стержня	Сечение	Расчет. усилие, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			kfоб,мм	Nоб,кН	lwоб,мм	kfп,мм	Nп,кН	lwп,мм
В1	L50х5	0	5	0	40	4	0	40
Г3;Д4	L110х8	-405,962	8	-142,09	120	6	-60,89	75
Е6	L110х8	-429,377	8	-150,29	130	6	-64,41	80
А2	L100х6,5	+257,065	6,5	+89,97	95	4,5	+38,56	65
А5	L110х8	+447,359	8	+156,58	135	6	+67,1	80
1-2	L110х8	-347,877	8	-121,76	105	6	-52,18	65
2-3	L75х5	+183,618	5	+64,27	90	4	+27,54	55
4-5	L75х5	-66,77	5	-23,37	40	4	-10,02	40
5-6	L75х6	-28,712	6	-10,05	40	5	-4,31	40
3-4	L75х5	-66,77	5	-23,37	40	4	-10,02	40
6-7	L50х5	+40,062	5	+14,02	40	4	+6,01	40

Для уменьшения сварочных напряжений в фасонках минимальное расстояние принимаем:

a = 6 × t_ф – 20 =610 – 20=40 мм,

где t_ф = 10 мм – толщина фасонки.

Для плавной передачи усилий от стержня к фасонке угол между краями фасонки и уголка принимаем 20°.

Узел 3:

Узел 5:

Узел 7: