5.3 Расчет сварных швов
По табл.1 прил.Г [4] для сварки в углекислом газе принимаем проволоку Св-08Г2С по ГОСТ 2246.
Определяем, какие формулы, по металлу шва или металлу границы сплавления, будем использовать для расчета сварных швов.
Определяем данные для расчета:
Rwf = 215МПа (табл.2 прил.Г [4];
МПа
(табл.4 [4]);
βf = 0,9; βz = 1,05 (табл. 39 [4]);
.
Исходя из расчета, расчеты выполняем по металлу шва, используя формулы:
длина
шва по обушку:
,
где α – коэффициент равный 0,729 для равнобоких уголков;
N – расчетное усилие в элементе, кН;
kf – катет шва, мм;
длина
шва по перу:
.
Расчет длин швов по перу и обушку сведем в таблицу 6.
Таблица 6. Расчет сварных швов
Элемент |
Усилие, кН |
Сечение |
Шов по обушку |
Шов по перу |
||
kf, см |
lw, см |
kf, см |
lw, см |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5.0 |
6 |
7.0 |
14 |
-117.012 |
┐┌ 70x5 |
0.6 |
5.0 |
0.4 |
5.0 |
15 |
-117.012 |
┐┌ 70x5 |
0.6 |
5.0 |
0.4 |
5.0 |
18 |
-565.519 |
┐┌ 140x10 |
0.8 |
14 |
0.8 |
6.5 |
19 |
403.925 |
┐┌ 70x5 |
0.6 |
13.5 |
0.4 |
9 |
20 |
-242.332 |
┐┌ 100х7 |
0.6 |
8.5 |
0.5 |
5.0 |
21 |
80.738 |
┐┌ 50x5 |
0.6 |
5.0 |
0.4 |
5.0 |
В соответствии с п.14.1.7(в) [4] увеличиваем катеты швов до минимально возможного значения в 5см.
5.4 Определение размеров опорного ребра
Рис.9 Конструкция опорного узла
Принимаем толщину ребра t = 20мм.
Определяем необходимую ширину ребра из условия его нормальной работы на смятие:
,
где R – величина опорной реакции фермы, кН; из статического расчета R = 468,048кН;
Rp – расчетное сопротивление стали смятию, МПа.
,
где Run – нормативное сопротивление проката, МПа; по табл.5 прил.В [4] для стали С345 Run = 460МПа;
γm – коэффициент надежности по материалу; по табл.3 [4] для стали по ГОСТ 27772 γm = 1,025.
МПа,
см.
Ребро крепится болтами d = 20мм к надколонной опорной стойке. Из условия размещения болтов принимаем ширину ребра b = 300мм.
Определяем требуемую высоту опорного ребра:
,
см.
Окончательно высоту ребра установим при вычерчивании.
5.5 Расчет сварных швов крепления фасонок к поясам
Рис.10 Расчетная схема к определению длины сварных швов
Материалы для сварки используем такие же, как и в п.5.3. По верхнему поясу утапливаем фасонки за обушки поясных уголков на 15мм. По нижнему поясу выпускаем фасонки за обушки поясных уголков на 15мм.
Расчет крепления фасонок производится на равнодействующее усилие, действующее в смежных панелях.
Требуемая длина сварных швов крепления фасонок к верхнему поясу по обушку:
.
Требуемая длина сварных швов крепления фасонок к верхнему поясу по перу:
.
Требуемая длина сварных швов крепления фасонок к нижнему поясу по обушку:
.
Требуемая длина сварных швов крепления фасонок к нижнему поясу по обушку:
.
Расчет сведем в таблицу 7.
Таблица 7. Расчет сварных швов крепления фасонок
Верхний пояс |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
№ эл. |
N1,кН |
N2,кН |
F,кН |
kш, см |
Rwf,кН/см2 |
βf |
γc |
lw |
|
обушек |
перо |
||||||||
1 |
0 |
669 |
117 |
0.6 |
21.5 |
0.9 |
1 |
20 |
9 |
2 |
669 |
669 |
117 |
0.6 |
21.5 |
0.9 |
1 |
4 |
2 |
3 |
669 |
892 |
117 |
0.6 |
21.5 |
0.9 |
1 |
8 |
3 |
4 |
892 |
892 |
117 |
0.6 |
21.5 |
0.9 |
1 |
4 |
2 |
Нижний пояс |
|||||||||
5 |
0 |
390 |
0 |
0.5 |
21.5 |
0.9 |
1 |
14 |
6 |
6 |
390 |
836 |
0 |
0.5 |
21.5 |
0.9 |
1 |
16 |
7 |
7 |
836 |
836 |
0 |
0.5 |
21.5 |
0.9 |
1 |
0 |
0 |
Фасонка приваривается по всей длине к поясам фермы. Конструктивные длины швов зависят от длин фасонок. Размеры фасонок будут уточнены при вычерчивании марки. Принятая длина швов не должна быть меньше указанной в таблице 7. Угловые швы фасонки в узле 7 принимаются полностью конструктивно по длине фасонки.