5.3.2. Подбор сечений нижнего пояса

Сечение верхнего пояса фермы компонуем из равнобоких уголков. Сечение изменяем один раз, во втором от опоры узле. Сечение в пролете подбираем по наибольшему растягивающему усилию в средних панелях, сечение у опоры - по расчетным усилиям в крайней панели.

Расчетная длина пояса в плоскости фермы равна расстоянию между узлами (_oy = ). Расчетная длина из плоскости фермы равна расстоянию между точками закрепления поясов продольными распорками и вертикальными связями по фермам (рис. 4). При возможности появления в крайней панели фермы сжимающего усилия (табл.3). Для уменьшения расчетной длины панели в плоскости фермы рекомендуется ввести дополнительную нулевую стойку. Гибкость пояса в сжатой панели не должна превышать предельной [120]. Предельные гибкости растянутых стержней в соответствии с табл.20* [4].

Максимальное усилие нижнего пояса в стержне 3-4 (N = 2044 кН, табл. 3).

см².

Принимаем сечение из 2  125 х 9 с геометрическими характеристиками: А = 101,7 см²; i_x = 4,87 см; i_y = 5,56 см;

Сечение у опоры. В связи с возможностью появления сжимающего усилия в панели 1-9 вводим нулевую стойку. Тогда _x = 300 см; _y = 560 см.

Требуемая площадь сечения (по растягивающему усилию N = 627,4 кН)

см².

Требуемый радиус инерции (по сжимающему усилию N = - 139,9 кН)

Требуемым характеристикам наиболее близко удовлетворяет сечение из 2  110 х 7.

5.3.3. Подбор сечения опорного раскоса

Для уменьшения расчетной длины сжатого опорного раскоса в плоскости фермы устанавливаем дополнительную нулевую стойку, тогда расчетная длина _ox = 0,5 = 200 см; расчетная длина из плоскости - _oy =  = 401 см; предельная гибкость [] = 120. Порядок расчета аналогичен расчету верхнего сжатого пояса.

5.3.4. Подбор сечений раскосов и стоек

Расчетные длины элементов решетки _ox = 0,8; _oy = ; предельная гибкость сжатых стержней [] = 150; растянутых - по табл.20* СНиП.

Раскосы и стойки фермы (кроме средней стойки) принимаем таврового сечения из равнобоких уголков; средняя стойка принимается крестового сечения. Сечения менее 2  50 х 5 принимать не рекомендуется. Порядок расчета растянутых и сжатых стержней аналогичен изложенным выше.

5.4. Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы

При расчете узлов фермы определяют размеры сварных швов и назначают габариты фасонок с таким расчетом, чтобы на них размещались все сварные швы стержней.

На сварной шов у обушка передается большая часть силы, чем на шов у пера. Для равнопологих уголков распределение силы N принимается так: на обушок 0,7N, на перо 0,3N. Для неравнопологих уголков: на обушок 0,75 или 065N и на перо 0,25 или 0,35N, соответственно для короткой и длинной полки (см. табл. ___). Задаваясь толщиной сварного шва k_f, длину его на один уголок вычисляем по формуле (в сечении по металлу шва):

на обушок

см;

у пера

см,

где k - коэффициент распределения усилия на обушок и перо (табл.9, прилож.1).

При расчете по металлу границы сплавления формулы имеют следующий вид

см;

у пера

см,

где _f и _z - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа по табл. 34* [3];

_wf и _wz - коэффициенты условий работы шва, равны 1;

k_f - катет шва; по обушку следует принимать не более толщины привариваемого уголка, а по перу - по табл.

Для сварки узлов фермы принимаем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С d =1,4 ... 2 мм; k_f.max = 8 мм; _f = 0,8; _z = 1,05; _wf = _zf = 1 (см. табл. 34* и п.11.2*); R_wf  _f = 215  0,8 = 193 МПа > R_wz  _z = 0,45  R_u  _z = = 0,453701,05 = 174 МПа. Несущая способность швов определяется по границе сплавления.

Таблица расчета швов

№ стержня	Сечение	Усилие, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			Nоб, кН	kf, см	w, см	Nп, кН	kf, см	w, см
8 - 9	2 100 х 8	345	0,7N = 241	0,8	10	0,3N = 104
1 - 9	2 140 х 10	627,4	0,7N = 439	1,0*	14	0,3N = 188
2 - 9	2 125 х 9	969,1	0,7N = 678	1,0*	22	0,3N = 291
2 - 11	2	682	0,7N = 477			0,3N = 205
3 - 11	2	421	0,7N = 295			0,3N = 126
3 - 13	2	255,2	0,7N = 179			0,3N = 76
4 - 13	2	18,4	0,7N = 13			0,3N = 15
2 - 10		132,8	0,7N = 93			0,3N = 40
3 - 12		149,3	0,7N = 104			0,3N = 45
1 - 2	2 110 х 7	969	0,7N = 678	0,8***		0,3N = 291

* Для катета сварного шва k_f = 10 мм R_wz_z = 0,453701 = 166 МПа.

** k_f = 1,0 см < 1,2t_f = 1,20,9 = 1,08.

*** k_f = 0,8 см < 1,2t_f = 1,20,7 = 0,84.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1