1.7.3 Подбор сечения раскосов и стоек

Для данной группы стержней поперечное сечение будет иметь вид двух равнополочных уголков.

Усилия в стержнях данной группы делят на две группы:

• от до 0,5;

• от 0,5до 0.

Для каждой группы по большему усилию из сортамента выбирается равнополочный уголок и принимается для всех стержней группы.

Проверка прочности стержня производится аналогично верхнему или нижнему поясу фермы, в зависимости от того, сжат конкретный стержень или растянут.

1-я группа. Стержни 6 - 7, 16 – 17.

N_max=268,3 кН. (стержень 6 - 7, сжат)

;

Выбираем уголок 100х8,

F_уг=15,6 см², ,I_x = 147 см⁴.

- уголок удовлетворяет заданному условию.

φ₀ =0,7 , φ₁=0,45.

Так как и- уголок удовлетворяет условиям.

2-я группа. Стержни 7-8,9-10,11-12,13-14,15-16,8-9,10-11,12-13,14-15.

N_max=93,4 кН.(стержень11-12 , сжат).

;

Выбираем уголок 63х6,

F=15,6 см²,,I_x = 147 см⁴

φ₀ =0,68 , φ₁=0,84.

Так как и- уголок удовлетворяет условиям.

Определяем длины катетов сварных швов, которые прикрепляют элементы фермы к фасонкам.

Минимальные и максимальные катеты швов

Минимальный катет назначается из условия достаточной пластичности шва и выбирается из таблицы [1, 2] .

Максимальный катет шва К_мах назначается в зависимости от толщины наиболее тонкой фасонки.

Прикреплять уголок к фасонкам рекомендуется двумя фланговыми швами и лобовым, часть усилия К₀ и К_П, приходящиеся на фланговые швы обушка и

пера, необходимо принимать в зависимости от типа уголка по таблице [1, 2]

S_ф - толщина фасонки; S_y- толщина уголка; К_0max- наибольший катет;

K_П=K_Л – катет шва по перу и лобового;

K_П=S_У – 2 мм.

Рисунок - назначение максимального катета соединяющий уголок с фасонкой.

Сварной шов, который прикрепляет уголок до фасонки, должен быть равнопрочным металлу уголка:

где F_{св. ш.} – площадь среза сварного шва;

F_уг – площадь отрыва поперечного сечения уголка;

F_о – площадь среза сварного шва обушка;

F_П – площадь среза сварного шва пера;

F_Л - площадь среза сварного шва лобового.

1) ВП уголок 140х90х8 ;

2) НП уголок 140х90х8 ;

3)РиС уголок 100х8 ;

4) Стойки уголок 63х4 .

Определяем площадь среза лобового шва:

где l_л– длина лобового шва;

- катет лобового шва;

β – коэффициент проплавления, зависящий от способа сварки.

1) уголок 140х90х8 ;

2) уголок 140х90х8 ;

3) уголок 100х8 ;

4) уголок 63х4 .

Определение длины шва обушка:

;

где C_о=0,75 – доля усилия приходящаяся на фланговые швы обушка;

где L_o – длина шва по обушку;

— катет шва по обушку, принимаемk_о=1,2см.

1) уголок 140х90х8

2) уголок 140х90х8

3) уголок 100х8

4) уголок 63х4

Длина швов:

1) уголок 140х90х8

2) уголок 140х90х8

3) уголок 100х8

4) уголок 63х4

Касательные напряжения:

1) уголок 140х90х8

2) уголок 140х90х8

3) уголок 100х8

4) уголок 63х4

Определение катета и длины шва по перу:

,

где F_п – площадь среза сварного шва по перу;

С_п – доля усилия приходящаяся на фланговые швы пера.

где - катет шва по перу.

1)Уголок 140х90х8

2) уголок 140х90х8

3) уголок 100х8

4) уголок 63х4 ,

Результаты вычислений заносим в таблицу 2.

Конструирование и расчет опорных узлов фермы, проверка прочности фасонок

Расчет опоры с торцевым листом

Проверим прочность торца опорного листа на смятие:

где А – большая опорная реакция фермы;

R_см – расчетное сопротивление смятию, R_см=320МПа

Проверим прочность на сжатие Т-образного сечения опорного узла:

где R_сж – расчетное сопротивление стали сжатию, R_сж=290МПа

Определяем длину сварного шва на прочность при срезе:

где - расчетное сопротивление шва на срез.=130МПа

Проверка прочности фасонок «на выкол»

Прочность фасонки “на выкол” проводится по формуле:

где - линия разрыва фасонки.

Линию разрыва фасонки определяем по чертежу (графическая часть проекта)

Фасонка выдержит и имеет запас прочности.

Расстановка планок (сухарей) в сжатых и растянутых стержнях фермы

Для обеспечения совместной работы спаренных уголков между узлами в растянутых и сжатых стержнях устанавливают соединительные планки с интервалом 40r – для сжатых элементов, 80r – для растянутых элементов.

Число участков (n), на которые элементы разделяются планками определяется по формуле:

,

где l_m-n– длина стержня;

r – радиус инерции стержня.

Для верхнего пояса

Для нижнего пояса

Для раскосов и стоек

6-7, 16-17

9-10,13-14

7-8,15-16

8-9, 14-15

10-11, 12-13

11-12

Рисунок 3.6 – Схема установки «сухарей» в растянутых (а) и сжатых (б) стержнях.