Расчет узлового болта

Узловой болт при загружении фермы по всему пролету работает на изгиб от усилия в стойке и равнодействующей вертикальных составляющих усилий в раскосах, равных по величине усилию в стойке. Плечо сил в этом случае:

Изгибающий момент в болте:

Требуемый момент сопротивления болта из условия прочности на изгиб:

отсюда требуемый диаметр болта

Здесь R_y=22 кН/см² для стали С235 при толщине проката свыше 20 до 40 мм.

По сортаменту круглой стали принимаем диаметр болта d_б= 24мм.

Расчет стыковой накладки

Принятое сечение стыковой накладки . Диаметр отверстия в накладке принимаем на 2 мм больше диаметра болта:

d_отв=d_б+2мм=24мм+2мм=26мм.

Площадь сечения накладки, ослабленной отверстием:

Растягивающие напряжения в одной накладке:

Стыковая накладка приваривается к уголку нижнего пояса двумя угловыми швами (по обушку и перу).

Усилие, которое воспринимается сварным швом по обушку одного уголка:

Усилие по перу уголка :

Принимаем полуавтоматическую сварку проволокой св-08 диаметром менее 1,4мм.

Минимальный катет шва при толщине наиболее толстого из свариваемых элементов (табл.38^* [4]) для таврового соединения с односторонними угловыми швами.

Максимальный катет шва для уголка 50х5

Задаемся катетом шва = 5мм

Расчет сварных швов по металлу шва, т.к.

где

;

Длина сварного шва по обушку уголка

Принимаем

Длину сварного шва по перу уголка принимаем равной длине сварного шва по обушку уголка

Длина стыковой накладки складывается из удвоенной длины сварного шва и зазора между торцами уголков смежных панелей нижнего пояса 50 мм:

Принимаем накладку длиной l_н.с.=200мм.

Расчет прикрепления стойки к нижнему поясу

Крепление стойки к узловому болту выполняется при помощи планок сечением .

Одна планка воспринимает растягивающее усилие, равное N_DF/2.

Площадь сечения планки, ослабленной отверстием под болт :

Растягивающие напряжения в планках :

Стойка крепится к планкам четырьмя угловыми швами.

Принимаем ручную сварку электродами Э 42.

Минимальный катет шва при наибольшей толщине

Максимальный катет шва при

Задаемся катетом шва

Расчет сварных швов выполняем по металлу шва:

где

;

Длина сварного шва стойки

Нахлест стойки – круга Ø 14 мм – должен быть не менее 5d_ст на планку

Принимаем длину одного сварного шва .

3.5.2. Расчет промежуточного узла верхнего пояса

Опорная и коньковая панели верхнего пояса соединяются между собой по торцам через металлические вкладыши. Вертикальная стенка вкладыша имеет высоту, которая должна обеспечивать принятый эксцентриситет «e» верхнего пояса .

принимаем .

Расчетная ширина стенки принимается по ширине сечения верхнего пояса .

Вертикальная стенка вкладыша рассчитывается на изгиб как трех пролетная неразрезная балка под действием напряжений смятия от упора торца верхнего пояса.

По боковым сторонам панели соединяются с помощью накладок – брусьев через болты M 16 , расположенные в шахматном порядке вдоль накладок. Сечение накладок принимается из расчета суммарной площади поперечного сечения не менее площади сечения верхнего пояса, при этом ширина накладки должна быть не менее половины ширины верхнего пояса. Принимаем 2 накладки – брусья сечением , суммарная площадь А=2∙17,5∙14=490см²

Раскос соединяется с верхним поясом металлическими пластинами сечением 10х100мм через узловой болт, передающий усилие от раскоса на вкладыш.