5. Расчет узлов стропильной фермы.

5.1. Жесткое сопряжение стропильной фермы с колонной.

5 .1.1 Прикрепление верхнего пояса к колонне.

Исходные данные для проектирования: - опорная реакция от снего­вой и постоянной нагрузок Q=F_Aq+F_сн=212,04+191,52=403,56 кН,

• опорный момент М=М_лев=-375,5 кНм; соответствующий распор рамы, равный продольной силе в опорном сечении ригеля N_лев=N_лев^риг=-606,9 кН.

кН

Болты прикрепления: Применяем болты нормальной точности из стали 4.6, R_р^б=17 кН/см². Из условия прочности болтов при растяжении:

А^б_{нт.треб.}=Н_н/R_р^б=123,1/17=7,2 см².

принимаем 4 болта М20 с общей площадью А^б_нт=44,6=18,4 см² > 7,2см². Из условия размещения болтов b=12,0 см, а=26,0 см.

Толщина фланца: Из условия прочности фланца при изгибе:

см,

где кНсм. Принимаем t_фл=1,4 см.

Принимаем Св-0,8А:

Прикрепление пояса к фасонке: Швы “А” прикреп­ле­ния горизон­таль­ных полок пояса к фасонке рассчитываем по уси­лию, вос­принимаемому расчетным сечением фасонки. При k_ш^об=8 мм, _ш=0,9:

см

Прикрепление пояса к фасонке: Швы “Б” прикреп­ле­ния вертикаль­ных полок пояса к фасонки рассчитываем по уси­лию, вос­принимаемому расчетным сечением фасонки. При k_ш^п=8 мм, _ш=0,9:

см

Прикрепление фасонки к фланцу: Швы “В” прикреп­ле­ния фасонки к фланцу рассчитываем по уси­лию, вос­принимаемому расчетным сечением фасонки. При k_ш=8 мм, _ш=0,9:

см

5.1.2 Прикрепление нижнего пояса к колонне.

Н=Н_м+N_лев=123,1+606,9=730,19 кН;

Проверка опорного фланца на смятие: конструктивно при­ни­маем t_фл=1,4 см, b_фл=20 см.

< 36

Прикрепление столика к ко­лон­не: с учетом случайного экс­центриситета силы Q (е_слс/6) на один шов “Ж” передается усилие, равное 2Q/3:

Следовательно, требуемая высота столика h_ст^треб=20,8+1=21,8 см; принимаем h_ст=22 см.

Прикрепление нижнего пояса к фасонке: Швы “Г” “Д” прикреп­ле­ния го­ри­зонталь­ных и вертикальных полок пояса к фасонке рассчитываем по максимальному уси­лию, возникаю­щему в поясе (см. табл. 4). N=736,4 кН. При k_ш^об=k_ш^п= 8 мм:

см

по вычисленным длинам швов, отложив их на чертеже, определяем размер фасонки: h_ф=40 см.

Прикрепление фасонки к опорному фланцу: Эксцентриситет е=h_ф/2- 11,5=8,5 см; Не=7308,5=6205 кНсм. Принимаем k_ш=2 см, _f=0,9:

l_ш^расч=h_ф-1 см=40-1=39 см; A_ш=2_шk_шl_ш^расч=20,9239=140,4 см²;

W_ш=2_fk_ш(l_ш^расч)²/6=20,9239²/6=912,6 см³;_ш^Q=Q/A_ш=403,56/140,4 =2,9 кН/см²; _ш^H=H/A_ш=730/140,4=5,2 кН/см²; _ш^He=He/W_ш=6205/912,6=6,8 кН/см²;

проверяем прочность шва при условном срезе в наиболее напряженной точке

<R=18 кН/см².

5.2. Расчет узлов фермы.

Требуемые размеры сварных швов крепления раскоса 4 – 5 (90x7), к фасонке при N₁=-218,2 кН, будут:

Швы крепления раскоса 5 – 6 (70x6) к фасонке при N₂=102,9 кН.

Швы крепления пояса (125x10) к фасонке при N₃=-598,3 кН; N₁=-797 кН.

N=797 кН; (125x10). Болты диаметром 20 мм. А_бн=2,45 см² из стали 40x «селект»; R_bun=110 кН/см²; R_bh=0,7*110=77 кН/см².

Несущая способность обработки высокопрочного болта:

Количество болтов в горизонтальной накладке по одну сторону стыка:

Количество болтов в вертикальных накладках при двух поверхностях контакта:

Швы крепления пояса (125x10) к фасонке при N₃=-797 кН; N₂=-797 кН.

N_s =N_н.п. +N_5-6 cosα=736,4+102,9cos30=825,5 кН; (125x80x8). Болты диаметром 20 мм. А_бн=2,45 см² из стали 40x «селект»; R_bun=110 кН/см²; R_bh=0,7*110=77 кН/см².

Несущая способность высокопрочного болта:

Количество болтов в горизонтальной накладке по одну сторону стыка:

Количество болтов в вертикальных накладках при двух поверхностях контакта:

Швы крепления пояса (125x80x8) к фасонке.

Требуемые размеры сварных швов крепления раскоса 2 – 3 и 5 – 6 (70x6), к фасонке при N₁=102,9 кН, будут:

Швы крепления пояса (125x80x8) к фасонке при N₂=736,4 кН.