6.4 Расчет узлов фермы
При расчете узлов фермы определяем размеры сварных швов и назначаем габариты фасонок с таким расчетом, чтобы на них размещались все сварные швы стержней.
Распределение действующего в стержне усилия принимается в зависимости от сечения стержня: если сечение состоит из двух равнополочных уголков то на обушок – 0,7N, на перо – 0,3N; если из двух неравнополочных составленных малыми полками вместе, то на обушок – 0,75N, на перо – 0,25N; если из двух неравнополочных составленных большими полками вместе, то на обушок – 0,65N, на перо – 0,35N.
Задавшись толщиной сварного шва kf, длину его на один уголок вычисляем по формуле (в сечении по металлу шва):
(6.12)
При расчете по металлу границы сплавления формулы (6.12) имеют вид:
(6.13)
где 1 и 2 – коэффициенты распределения усилий на обушок и перо соответственно.
В узлах, где к фасонке крепятся пояса длину швов рассчитывают на разность усилий в смежных панелях .
Для примера рассмотрим опорный узел 1, где сходятся стержни 1-3, 1-5. Сварка полуавтоматическая. Сварочная проволока СВ-08Г2С диаметром 1,4-2мм. Минимальный катет шва по конструктивным требованиям kf,min = 6 мм. Параметры сварки:
а) по металлу шва:
Rwf = 215МПа, wf = 1, f = 0,9;
б) по металлу границы сплавления:
Run = 370МПа, Rwz = 0,45 Run = 0,45 370 = 166,5МПа, wz = 1, z = 1,05.
Определяем минимальное из произведений:
и
Следовательно, менее благоприятным расчетным случаем является расчет по металлу границы сплавления.
Расcчитаем прикрепление опорного раскоса 1-3, расчетное усилие N3-5= 881кН, сечение из 200х125х11.
Принимаем катет шва у обушка kwb = 10мм, у пера kwр = 8мм; вычисляем длины швов:
Аналогично производим подбор остальных длин швов приварки стержней фермы. Если расчетная длина стержня получается меньше 60 мм, конструктивно принимаем длину шва равную 60мм. Расчеты сводим в таблицу 6.3.
Таблица 8.3 - Расчет швов приварки стержней фермы
Узел фермы |
№ стержня |
Сечение |
Расчетное усилие, кН |
Шов по обушку |
Шов по перу |
||||
Nb, кН |
kwb, мм |
lwb, мм |
Np, кН |
kwp, мм |
lwp, мм |
||||
1 |
1-3 |
200х125х11 |
881,00 |
572,65 |
10 |
170 |
308,35 |
8 |
120 |
1-5 |
140х90х8 |
563,18 |
422,38 |
8 |
160 |
140,79 |
6 |
80 |
|
2 |
2-3 |
200х125х12 |
1104,67 |
828,51 |
12 |
200 |
276,17 |
10 |
90 |
3 |
1-3 |
200х125х11 |
881,00 |
572,65 |
10 |
170 |
308,35 |
8 |
120 |
2-3 |
200х125х12 |
1104,67 |
828,51 |
12 |
200 |
276,17 |
10 |
90 |
|
3-4 |
200х125х12 |
0,00 |
0,00 |
10 |
60 |
0,00 |
8 |
60 |
|
3-5 |
90х7 |
524,35 |
367,04 |
7 |
160 |
157,30 |
6 |
90 |
|
4 |
3-4 |
200х125х12 |
0,00 |
0,00 |
10 |
60 |
0,00 |
8 |
60 |
4-5 |
100х63х10 |
184,89 |
120,18 |
8 |
60 |
64,71 |
6 |
60 |
|
4-6 |
200х125х12 |
253,16 |
189,87 |
10 |
60 |
63,29 |
8 |
60 |
|
5 |
1-5 |
140х90х8 |
563,18 |
422,38 |
8 |
160 |
140,79 |
6 |
80 |
3-5 |
90х7 |
524,35 |
367,04 |
7 |
160 |
157,30 |
6 |
90 |
|
4-5 |
100х63х10 |
184,89 |
120,18 |
8 |
60 |
64,71 |
6 |
60 |
|
5-6 |
125х8 |
370,01 |
259,01 |
7 |
120 |
111,00 |
6 |
60 |
|
5-8 |
160х100х10 |
1103,97 |
827,98 |
10 |
240 |
275,99 |
8 |
110 |
|
6 |
4-6 |
200х125х12 |
253,16 |
189,87 |
10 |
60 |
63,29 |
8 |
60 |
5-6 |
125х8 |
370,01 |
259,01 |
7 |
120 |
111,00 |
6 |
60 |
|
6-8 |
50х 6 |
86,78 |
60,75 |
6 |
60 |
26,03 |
6 |
60 |
|
6-7 |
200х125х14 |
0,00 |
0,00 |
10 |
60 |
0,00 |
8 |
60 |
|
7 |
6-7 |
200х125х14 |
0,00 |
0,00 |
10 |
60 |
0,00 |
8 |
60 |
7-9 |
200х125х14 |
1164,16 |
873,12 |
12 |
210 |
291,04 |
10 |
90 |
|
7-8 |
63х40х6 |
231,25 |
150,31 |
6 |
80 |
80,94 |
6 |
60 |
|
8 |
5-8 |
160х100х10 |
1103,97 |
827,98 |
10 |
240 |
275,99 |
8 |
110 |
6-8 |
50х 6 |
86,78 |
60,75 |
6 |
60 |
26,03 |
6 |
60 |
|
7-8 |
63х40х6 |
231,25 |
150,31 |
6 |
80 |
80,94 |
6 |
60 |
|
8-9 |
50х 6 |
141,99 |
99,40 |
6 |
60 |
42,60 |
6 |
60 |
|
8-10 |
160х100х10 |
1077,21 |
807,91 |
10 |
240 |
269,30 |
8 |
110 |
|
9 |
7-9 |
200х125х14 |
1164,16 |
873,12 |
12 |
210 |
291,04 |
10 |
90 |
8-9 |
50х 6 |
141,99 |
99,40 |
6 |
60 |
42,60 |
6 |
60 |
|