4.6 Расчет узлов фермы

Прикрепление стержней решетки из парных уголков к поясам выполняется угловыми швами и рассчитывается на усилие N, действующее в прикрепляемом стержне. Это усилие распре­деляется между швами по перу и обушку уголка.

,

где – приближенно принимают:

0,3 - для разнобоких уголков;

0,35 - для неравнобоких, прикрепляемых узкой полкой.

Длину швов определяют по формулам:

По перу:

По обушку:

Результаты расчетов сведены в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчет швов

Обозна--чение стержня	Сечение	N, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			Nоб, кН	kf, см	lw, см	Nп, кН	kf, см	lw, см
Р1	140x90x10	-363,86	236,5	0,8	9	127,4	0,8	5
Р2	80x6	268,1	174,3	0,5	10	93,8	0,5	6
Р3	160x9	-162,79	105,8	0,7	5	57	0,7	3
Р4	80x5	53,62	34,9	0,4	3	18,8	0,4	2
С1	80x5	-76,6	49,8	0,4	4	26,8	0,4	3
С2	80x5	-76,6	49,8	0,4	4	26,8	0,4	3

4.6.1 Промежуточный узел фермы с заводским стыком верхнего пояса

Стык пояса смещен в панель с меньшим усилием ( ); при этом величину смещения принимают в пределах 300 - 500 мм в фермах из уголков.

В ферме из уголков горизонтальные полки поясов перекры­вают на стыке двумя накладками, вертикальные полки - фасонкой:

Размеры накладки подбираем из условия равнопрочности.

Соединение ╦125x8 и ╦125x10 в верхнем поясе.

Рисунок 12 – К подбору размеров накладок и вставок в фермах с поясами из уголков

А_н = b_н^.t_н>А_гп b_уг^.t_уг = 12,5х0,8 = 10 см², принимаем B_H=12,5+3-4=11,5см

t_н = ; принимаем t₁ = 9 мм; А_н = b_н^.t_н = 11,5х0,9 = 10,35 см² > 10 см².

Определяем минимальную высоту включаемого в расчет сечения фасонки: ; при этом

Прочность стыка в предположении центрального нагружения его силой проверяют по формуле:

Швы прикрепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по расчетному усилию, воспринимаемому накладкой.

N_н = А_н^.σ = 10,35х9,97 = 103,2 кН. Принимаем k_f=0,6 см,

+1 = +1 = 5,44см. Принимаем l_w=6 см.

Вертикальная вставка прикрепляется к стенкам тавров стыковыми швами и ее прочность не проверяется.

4.6.2 Укрупнительный стык верхнего пояса фермы на монтажной сварке

Размеры горизонтальных накладок и фасонки подбираем из условия их равнопрочности с перекрываемыми горизонтальными и вертикальными полками пояса (╦125x10) – рис. 14.

Рисунок 13 – К определению размеров горизонтальных накладок и фасонок

а) А_н = b_н^.t_н>А_гп b_г^.t_уг = 12,5 х 1,0 = 12,5 см².

принимаем B_н = 12,5+3 = 15,5; t_н = 0,9; А_н = 15,5 х 0,9= 13,95 см².

б) А_Ф = h_ф^.t_ф ≥ 2А_вn ≈ 2^.B_уг^.t_уг = 2 х 12,5 x 1,0 = 25см²;

Определяем min высоту включаемого в расчёт сечения фасонки:

h_ф = 2 А_bn/ t_ф = 25/1,2= 20,84; при этом А_Ф = 25см².

.

Остальные соединительные накладки в расчет не вводятся.

Прочность стыка проверяем в предположении центрального нагружения силой N.

13,1 кН/см²=131 МПа<R_yγ_c=228 МПа

Швы прикрепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому накладкой.

N_ф = А_ф^.R_y = 25 ^. 24 = 600 кН, при k_f = 0,6 см; β_f = 0,9

см.

Принимаем длину швов с двух сторон по 30 см.

Из конструирования фасонки ус­танавливаем, что фактически ее размер , поэтому прочность фасонки по линии К-К обеспечена.

Высота накладок должна быть не менее высоты paбочей зоны части фасонки: при­нимаем

Площадь сечения накладок должка быть не менее откуда

Но не менее

Принимаем 0,8см.

Из условия равнопрочности швов "В" и фасонки ( в расчете на 1 см длины шва ):

, определяем:

Что обеспечивается при ; ;

С учётом принимаем для вертикальных накладок толщину