Конструирование промежуточных узлов.
Узел В1 – B2 – 1 – 2 – 3.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 43. Эскиз промежуточного узла В1 – B2 – 1 – 2 – 3.
Узел В2 – B3 – 3 – 4.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 44. Эскиз промежуточного узла В2 – B3 – 3 – 4.
Узел В4 – B5 – 6 – 7.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 45. Эскиз промежуточного узла В4 – B5 – 6 – 7.
Узел В5 – B6 – 7 – 8 – 9.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 46. Эскиз промежуточного узла В5 – B6 – 7 – 8 – 9.
Узел Н5 – Н8 – 6 – 7.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 47. Эскиз
промежуточного узла Н5 – Н8
– 6 – 7.
Конструирование и расчет узлов изменения сечения поясов стропильной фермы.
Узел В3 – В4 – 4 – 5 – 6.
Из-за того, что в узле сходятся два пояса с различными поперечными сечениями, то за счет их неодноосности получается эксцентриситет (е = 7,3 мм – найден графически) приложения нормальных усилий в каждом из стержней. В результате получим момент справа:
EMBED
Equation.3
.
Момент М распределяется между стержнями, приходящими в узел, прямо пропорционально жесткости каждого:
EMBED
Equation.3
,
где i – радиус инерции, в данном случае в плоскости фермы:
i4-5 = 4,33 см; i5-6 = 3,08 см; iВ-3 = 6,80 см; iВ-6 = 7,76 см, тогда:
EMBED
Equation.3
.
EMBED
Equation.3
;
EMBED
Equation.3
;
EMBED
Equation.3
;
EMBED
Equation.3
.
Разложим каждый из моментов на пару сил и скорректируем значения Nоб и Nп для каждого элемента. Составим таблицу расчета длины сварочных швов по элементам.
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08А диаметром d = 1,4 – 2 мм:
по п. 11.2 СНиП II-23-81*: коэффициенты условий работы шва wf = wz = 1,0;
по табл. 56 СНиП II-23-81*: нормативное сопротивление металла шва EMBED Equation.3 ;
по табл. 5 СНиП II-23-81*: расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
EMBED Equation.3 ,
где wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.
по табл. 3 СНиП II-23-81*: расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:
EMBED Equation.3 .
по табл. 34 СНиП II-23-81* для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва (при катетах швов 3 – 12 мм):
f = 0,9 – по металлу шва;
z = 1,05 – по металлу границы сплавления.
Определим расчетное сечение:
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 .
Расчетным является сечение по металлу шва.
Длина сварных швов определяется по формуле: .
№№ стержней |
Сечение |
N, кН |
M, кН∙см |
h, см |
z0, см |
t, см |
1,2t |
0,8t |
Шов по обушке |
Шов по перу |
||||||||
Nоб, кН |
Nдоп, кН |
Nполн,кН |
kf, см |
lw, см |
Nп, кН |
Nдоп, кН |
Nполн,кН |
kf, см |
lw, см |
|||||||||
В3 - 4 |
220х16 |
1013,5 |
372,13 |
22 |
6,02 |
1,6 |
1,92 |
1,28 |
736,2 |
61,82 |
797,99 |
0,8 |
31,7 |
277,3 |
23,29 |
300,62 |
0,8 |
12,6 |
В4 - 6 |
250х16 |
1013,5 |
424,67 |
25 |
6,75 |
1,6 |
1,92 |
1,28 |
739,9 |
62,91 |
802,77 |
0,8 |
31,9 |
273,6 |
23,27 |
296,91 |
0,8 |
12,4 |
4-5 |
140x10 |
837,09 |
236,96 |
14 |
3,82 |
1 |
1,2 |
0,8 |
608,7 |
62,03 |
670,7 |
0,8 |
26,8 |
228 |
23,28 |
251,68 |
0,8 |
10,7 |
5-6 |
100x7 |
610,52 |
168,56 |
10 |
2,71 |
0,7 |
0,84 |
0,56 |
445,1 |
62,20 |
507,3 |
0,5 |
32,2 |
165,5 |
23,12 |
188,57 |
0,5 |
12,6 |
Подбор сечения накладки.
Найдем усилие действующее в накладке:
EMBED
Equation.3
.
Требуемая площадь составит:
EMBED
Equation.3
.
Площадь поперечного сечения накладки должна быть не менее площади полки уголка:
EMBED
Equation.3
.
Ширину каждой накладки назначим исходя из ширины полки уголка hуг = 220 мм, зазора между кромкой накладки и фасонкой 40 мм, свеса накладки 20 мм:
EMBED
Equation.3
.
Требуемая толщина накладки составит:
EMBED
Equation.3
Принимаем два накладки 20018 мм.
Крепление накладок к поясным уголкам рассчитаем из условия равнопрочности шва и накладки.
Полное усилие, которое может выдержать накладка на обушке:
EMBED
Equation.3
,
тогда
EMBED
Equation.3
.
Остальную часть усилия воспринимает фасонка толщиной 12 мм. Размеры фасонки задаем конструктивно.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 48. Эскиз верхнего узла изменения сечения В3 – В4 – 4 – 5 – 6.
Узел Н2 – Н5 – 2 – 3 – 4 – 5.
Из-за того, что в узле сходятся два пояса с различными поперечными сечениями, то за счет их неодноосности получается эксцентриситет (е = 26,2 мм – найден графически) приложения нормальных усилий в каждом из стержней. В результате получим момент справа:
EMBED
Equation.3
.
Момент М распределяется между стержнями, приходящими в узел, прямо пропорционально жесткости каждого:
EMBED Equation.3 ,
где i – радиус инерции, в данном случае в плоскости фермы:
i2-3 = i4-5 = 4,33 см; i3-4 = 2,30 см; iН-2 = 3,86 см; iН-5 = 6,80 см, тогда:
EMBED
Equation.3
.
EMBED
Equation.3
;
EMBED
Equation.3
;
EMBED
Equation.3
;
EMBED
Equation.3
.
Разложим каждый из моментов на пару сил и скорректируем значения Nоб и Nп для каждого элемента. Составим таблицу расчета длины сварочных швов по элементам.
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08А диаметром d = 1,4 – 2 мм:
по п. 11.2 СНиП II-23-81*: коэффициенты условий работы шва wf = wz = 1,0;
по табл. 56 СНиП II-23-81*: нормативное сопротивление металла шва EMBED Equation.3 ;
по табл. 5 СНиП II-23-81*: расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
EMBED Equation.3 ,
где wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.
по табл. 3 СНиП II-23-81*: расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:
EMBED Equation.3 .
по табл. 34 СНиП II-23-81* для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва (при катетах швов 3 – 12 мм):
f = 0,9 – по металлу шва;
z = 1,05 – по металлу границы сплавления.
Определим расчетное сечение:
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 .
Расчетным является сечение по металлу шва.
Длина сварных швов определяется по формуле: .
№№ стержней |
Сечение |
N, кН |
M, кН∙см |
h, см |
z0, см |
t, см |
1,2t |
0,8t |
Шов по обушке |
Шов по перу |
||||||||
Nоб, кН |
Nдоп, кН |
Nполн,кН |
kf, см |
lw, см |
Nп, кН |
Nдоп, кН |
Nполн,кН |
kf, см |
lw, см |
|||||||||
Н-2 |
125x9 |
903,29 |
422,60 |
12,5 |
3,4 |
0,9 |
1,08 |
0,72 |
657,6 |
124,29 |
781,89 |
0,8 |
31,1 |
245,7 |
46,44 |
292,13 |
0,8 |
12,2 |
Н-5 |
220x16 |
2233,9 |
744,40 |
22 |
6,02 |
1,6 |
1,92 |
1,28 |
1622,6 |
123,65 |
1746,3 |
0,8 |
68,2 |
611,3 |
46,58 |
657,86 |
0,8 |
26,3 |
2-3 |
140x10 |
1063 |
474,00 |
14 |
3,82 |
1 |
1,2 |
0,8 |
773,0 |
124,08 |
897,04 |
0,8 |
35,5 |
290,0 |
46,56 |
336,61 |
0,8 |
14,0 |
3-4 |
75x6 |
161,8 |
251,80 |
7,5 |
2,05 |
0,6 |
0,72 |
0,48 |
117,6 |
122,83 |
240,40 |
0,5 |
15,8 |
44,2 |
46,20 |
90,43 |
0,5 |
6,6 |
4-5 |
140x10 |
837,09 |
474,00 |
14 |
3,82 |
1 |
1,2 |
0,8 |
608,7 |
124,08 |
732,77 |
0,8 |
29,2 |
228,4 |
46,56 |
274,97 |
0,8 |
11,6 |
Подбор сечения накладки.
Найдем усилие действующее в накладке:
EMBED
Equation.3
.
Требуемая площадь составит:
EMBED
Equation.3
.
Площадь поперечного сечения накладки должна быть не менее площади полки уголка:
EMBED
Equation.3
.
Ширину каждой накладки назначим исходя из ширины полки уголка hуг = 125 мм, зазора между кромкой накладки и фасонкой 40 мм, свеса накладки 20 мм:
EMBED
Equation.3
.
Требуемая толщина накладки составит:
EMBED
Equation.3
Принимаем два накладки 11016 мм.
Крепление накладок к поясным уголкам рассчитаем из условия равнопрочности шва и накладки.
Полное усилие, которое может выдержать накладка на обушке:
EMBED
Equation.3
,
тогда
EMBED
Equation.3
.
Остальную часть усилия воспринимает фасонка толщиной 12 мм. Размеры фасонки задаем конструктивно.
EMBED
AutoCAD.Drawing.15
Рисунок 49. Эскиз нижнего узла изменения сечения Н2 – Н5 – 2 – 3 – 4 – 5.