5. Подбор сечений элементов фермы.

1. Верхний пояс.

Верхний пояс принимаем одного сечения, его размеры определяем по максимальному усилию N = -292,495 кН.

Гибкость стержня 9:

µ₀ = 1,0 (п.6.23) [2];

Полагаем, что гибкость λ ≤ 70, определим коэфф. продольного изгиба по (7) [2]:

Требуемый размер сечения находим, исходя из (6) [2]:

Подбираем в соответствии с [4] брус . Проверяем гибкость:

Окончательно принимаем для верхнего пояса фермы брус .

3. Нижний пояс.

Нижний пояс принимаем из двух уголков, размеры которых определяем по максимальному усилию N = 271,575 кН, исходя из (5) [3]:

Окончательно принимаем для нижнего пояса фермы ( A = 7,385 см²).

4. Стойка 8.

Требуемая площадь поперечного сечения:

С учетом ослабления резьбой окончательно принимаем для стойки 9 сечение согласно [5].

5. Стойка 15.

Требуемая площадь поперечного сечения:

С учетом ослабления резьбой окончательно принимаем для стойки 15 сечение согласно [5].

6. Стойка 1.

Требуемая площадь поперечного сечения:

С учетом ослабления резьбой окончательно принимаем для стойки 1 сечение согласно [5].

2. Раскос 18.

Размеры сечения определяем по максимальному усилию N = -58,499 кН. Из удобства конструирования узлов все раскосы принимаем толщиной 200 мм.

Гибкость раскоса:

µ₀ = 1,0 (п.6.23) [2];

Полагаем, что гибкость λ ≥ 70, определим коэфф. продольного изгиба по (8) [2]:

Требуемый размер сечения находим, исходя из (6) [2]:

Подбираем в соответствии с [4] брус . Проверяем гибкость:

Окончательно принимаем раскоса 18 доску .

3. Раскос 19.

Размеры определяем по максимальному усилию N = -69,557 кН

Гибкость раскоса:

µ₀ = 1,0 (п.6.23) [2];

Полагаем, что гибкость λ ≥ 70, определим коэфф. продольного изгиба по (8) [2]:

Требуемый размер сечения находим, исходя из (6) [2]:

Подбираем в соответствии с [4] брус . Проверяем гибкость:

Окончательно принимаем раскоса 19 доску .

6. Расчет узлов.

1. Узел 1.

Определяем длину сварных швов прикрепления уголков нижнего пояса к фасонкам. Принимаем катет шва 5 мм, тогда по (п.14.1.6) [3]:

Длина сварного шва по обушку:

Длина сварного шва по перу:

Принимаем сварные швы по перу длиной 10 см и по обушку длиной 22 см.

Для расчета упорной плиты выясним максимальный изгибающий момент:

Принимаем толщину плиты δ = 12 мм и находим положение нейтральной оси поперечного сечения плиты для определения момента сопротивления:

Момент инерции относительно нейтральной оси сечения:

Момент сопротивления сечения:

Напряжение:

Проверим прочность сварных швов прикрепления упорной плиты к фасонкам при катете шва 6 мм:

Условие прочности обеспечено.

2. Узел 9.

Определим глубину врубки h_вр раскоса 18. Условие прочности верхнего пояса на смятие (57) [2]:

Проверяем врубку на скалывание:

Условие прочности обеспечено.

3. Узел 10.

Определим глубину врубки h_вр раскоса 19. Условие прочности верхнего пояса на смятие (57) [2]:

Проверяем врубку на скалывание:

Условие прочности обеспечено.

4. Узлы 4 и 5.

В узле 9 требуется проверить сварные швы, которыми прикрепляются упорные уголки к уголкам нижнего пояса. Проверяем по максимальному усилию N = -69,557 кН.

Горизонтальная составляющая, воспринимаемая сварными швами:

Катет шва принимаем 5 мм.

Условие прочности обеспечено.

5. Стыки поясов.

Стыки верхнего пояса проектируем упором стыкуемых частей с накладками из досок толщиной 60 мм, соединяемыми болтами диаметром 12 мм. Стык нижнего пояса предусматриваем в среднем узле с приваркой к уголкам пояса стальных накладок толщиной 6 мм. За счет перелома нижнего пояса в месте стыка устраиваем строительный подъем, равный 1/200 пролета, т.е. 90 мм.

Требуемая суммарная площадь накладок:

При ширине накладок 120 мм их общая площадь нетто составит:

Требуемая длина сварных швов по обушку:

Требуемая длина сварных швов по перу: