8 Расчет и проектирование узлов фермы

Рисунок 9 – Схема фермы

Толщину фасонок принимаем равной наибольшей толщине профилей уголков d=10 мм.

8.1 Опорный узел (1)

Площадь опорной плиты определим по несущей способности материала опоры:

,

где -опорная реакция фермы, состоит из:

кН, (96)

- составляющая реакции от действия постоянной нагрузки;

- максимальная составляющая реакции от действия снеговой нагрузки;

- максимальная нагрузка от подвижной полезной нагрузки;

Мпа - расчетное сопротивление материала опоры сжатию,(для бетона), примем ;

принимаем =400 (2020).

Изгибающий момент действующий на середину сечения опорной плиты равен:

.

Толщина опорной плиты равна:

(37 мм).

Длина шва, приваривающего фасонку и опорную стойку к плите, рассчитывается на опорную реакцию

где - коэффициент, учитывающий глубина провара, зависящий от способа сварки, для ручной дуговой сварки ,

к = 10 мм - катет шва;

-расчетное сопротивление на срез С38/23.

Так как рекомендуется конструировать ферму так, чтобы правая и левая половина фермы были взаимно заменяемы, усилия в стержнях будем выбирать наибольшими из обеих половин ферм.

Длину швов рассчитываем по следующей формуле:

,

,

где - продольная сила, действующая на стержень;

- коэффициент, зависящий от типа уголка и его положения в сечение, для равнополочного уголка ; для неравнополочного уголка, прикрепленного, короткой полкой к фасонке, ;

- коэффициент, учитывающий глубину провара, зависящий от способа сварки, для ручной дуговой сварки ;

- расчетное сопротивление швов срезу, для стали С38/23 ,МПа.

Расчетную длину швов необходимо увеличивать на 10 .

Узел1

8.1.1. Стержень a-1

N_a-1= 365.7кН, k= 8 мм;

,

.

8.1.2 Стержень s-1

N_s-1= 40.8кН, k= 4мм;

,

.

8.2.1Узел 2.

Стержень 5-6 – шпренгель

N_5-6:=35,4кН, k= 4мм;

,

.

8.2.2 Стержень 6-7 – шпренгель

N_6-7= 52,2кН, k= 4мм;

,

.

8.2.3 Стержень 8-5/8-7 – раскос

N_8-5= 237.5кН, N_8-7=212.4 k= 4мм;

,

.

2. Узел3

8.2.1 Стержни 7-8

N_7-8=212.4кН, k= 4мм;

,

.

8.2.2 Стержень 9-10 – раскос

N_9-10= 100.7кН, k= 6мм;

,

.

8.2.3 Стержень e-7/f-10

N_e-7= 364кН,N_f-10=581.6кН, k= 8мм;

,

.

Узел4

8.5. Стержень 16-0

N_16-0= 525кН, k= 6мм;

,

.

Узел5

i-15

N_i-15= 581.6кН, k= 8мм;

8.3.1 Стержень

,

.

8.3.2 Стержень 15-16

N_15-16=91 кН, k= 4 мм;

,

.

8.3.3 Стержень 16-17

N_16-17 = 52.5кН, k= 4 мм;

,

.

9 Соединительные прокладки

Чтобы сечения элементов фермы из двух уголков работали как единый стержень, эти уголки соединяют между собой прокладками.

9.1 Верхний пояс

Верхний пояс сжат, поэтому .

9.2 Нижний пояс

Нижний пояс растянут, поэтому .

9.3 Опорные стойки сжаты, поэтому ,

.

9.4 Раскос

Раскосы растянуты поэтому ,

Сжатые раскосы .

9.5 Шпренгели

Шпренгели сжаты, поэтому .