3.3 Расчёт по прочности и устойчивости.

Расчет по прочности будем вести для элементов главной фермы в которых возникают наибольшие продольные усилия, к ним относятся верхний и нижний пояс, раскосы и стойки.

Расчетные элементы: Нижний пояс: U9-11; Верхний пояс: U10-12; Раскос: D2-3; Стойка: V1-2.

Рисунок 3.3.1 Расположение осей и точек поперечного сечения.

Проверку по нормальным напряжениям будем производить по формуле:

Где

l - свободная длина элемента,

i – радиус инерции сечения,

- минимальный момент инерции.

Предварительная проверка верхнего и нижнего пояса производилось при толщине стенок 20 мм, но так как не проходило по устойчивости увеличили толщину стенок до 25 мм. Сечение стоек и раскосов проверку прошло, толщина стенки и полки осталась 20 мм.

Таблицу 3.3.1 Расчет по нормальным напряжениям

	НП	ВП	Раскос	Стойки
Аbr	0,037	0,032	0,0263	0,104
N	9384	8417	4981	3034
σ	253625	263045	189739	29172
Ry	295000	295000	295000	295000

Проверка прошла.

Расчет по устойчивости производится лишь для сжатых элементов, сжатыми элементами у нас являются верхний пояс, стойки и раскосы. Расчет ведем на максимальное значение усилия N по модулю для каждого рассчитываемого элемента.

Расчетные элементы: Верхний пояс: U10-12; Стойка: V1-2.

Таблицу 3.3.2 Расчет по устойчивости

	ВП	Стойки	Раскос
Аbr	0,032	0,104	0,03315
Yx	0,0138	0,0003	0,0003
ix	0,6567	0,0537	0,0951
Lx	11	5,6	6,8
λ	16,8	89,8	71,5
Nmin	8465	3051	5010
σ	264531	29337	151129
ϕm	0,896	0,793	0,56
Ry∙m∙ϕm	264438	233935	165200

Верхний пояс и стойки проверку прошли. Предварительная проверка раскосов производилась при толщине стенок 25 мм, но так как не проходило по устойчивости увеличили толщину стенок до 32 мм.

Рисунок 3.3.1 Сечения рассчитанных элементов

3.4 Расчёт по прочности сварных швов прикрепления поясов к стенкам в элементах главной фермы.

Рассмотрим проверяемые элементы:

Рисунок 3.4.1 Поперечные сечения элементов главной фермы.

Проверку по прочности по касательным напряжениям следует выполнять последующим формулам:

- по металлу шва;

– по металлу границы сплавления.

где N – продольная сила в элементе, длина сварного шва, вычисляется по следующей формуле:

г

Расчетная высота сечения по металлу шва и по металлу границы сплавления, где к.т. расчетных катетов (табл.8.15[1])

де длина элемента, n – количество швов,

; где - к.т. надежности

Расчет приведен ниже в таблице 3.4.1

Таблица 3.4.1

	НП	ВП	Раскос	Стойки
L	110	110	15,6	11
Lw	440	440	62,4	44
N	9440	8465	5010	3051
βf	0,9	0,9	0,9	0,9
βz	1	1	1	1
kf	0,004	0,004	0,004	0,004
Rwun	490000	490000	490000	490000
γwn	1,25	1,25	1,25	1,25
Rwz	196000	196000	196000	196000
Rwf	215600	215600	215600	215600
m	1	1	1	1
tf	0,0036	0,0036	0,0036	0,0036
tz	0,004	0,004	0,004	0,004
τf	5959,54	5344,06	22303,4	19261,4
τz	5363,59	4809,65	20073	17335,2
Rwz∙m	196000	196000	196000	196000
Rwf∙m	215600	215600	215600	215600

Проверка швов по прочности проходит.