5.3. Расчет опорного узла фермы.

Торцовый лист принимаем толщиной 20 мм и шириной 180 мм (из условия размещения болтов) из стали ВСт3сп5 по ГОСТ 380. Напряжение смятия у торца:

Рис. 24. Опоный узел фермы.

Принимаем для сварки между собой сталей марки ВСт3пс6 и ВСт3пс5 электроды типа Э42А, а расчетное сопротивление . Назначаем толщину швов крепления стойки: на обушке 8 мм, на пере 4 мм; определяем их длины исходя из распределения усилий на обушке – 0,7 и на пере – 0,3

Проверяем длину шва по прочности металла фасонки в околошовной зоне () по формуле:

то есть длина шва по прочности металла фасонки в околошовной зоне обеспечена.

Для швов нижнего пояса при толщине их у обушка 8 мм и пера 4 мм длину шва принимаем конструктивно, поскольку усилий в этом участке нижнего пояса не возникает.

По расчетным длинам швов с учетом конструктивных требований (добавка 1 см длины шва на непровар и зазор между швами а = 6t - 20 = 6 ∙ 10 – 20 = = 40 мм < 80 мм, принимаем а = 40 мм) намечаем конфигурацию и размеры фасонки.

Проверяем опорную фасонку на срез:

Сварные швы (κ = 12 мм), прикрепляющие опорную фасонку к торцевой фасонке, проверяем на срез от опорной реакции R_а и на внецентренное сжатие силой Н (вследствие эксцентричности приложения силы по отношению к середине шва) по наибольшим равнодействующим напряжениям в шве по формуле:

где

- длина сварного шва, - эксцентриситет силы по отношению к середине шва

5.4. Расчет опорного столика.

Опорный столик принимаем из листа толщиной 30, шириной 200 и длиной 320 мм. Определяем требуемый катет шва для прикрепления столика к колонне:

Принимаем катет шва равным 5 мм.

Для прикрепления стержня а-б к фасонке назначаем толщину швов: на обушке – 10 мм, на пере – 6 мм.

Расчетное сечение накладок для перекрытия выступающих полок уголков принимаем 100×12 мм. Проверяем прочность ослабленного сечения:

где – сумма площадей накладок; - толщина фасонки узла; - ширина полки прикрепляемого к фасонке уголка.

Длину швов, прикрепляющих накладку к нижним поясам, рассчитываем на усилие в накладке:

Т

Рис. 25. Опоный столик.

олщину их принимаем для крепления к уголкам сечения 90×7 и 56×5 равной 8 мм, тогда их суммарная длина (по одну сторону стыка):

Расчетным усилием для швов, прикрепляющих уголки пояса к фасонке, будет большее из N₁ и N₂:

Требуемая длина швов для обушка и пера :

Расчетное усилие для уголков сечением 56×5 будет большее из N₁ и N₂:

Требуемая длина швов для обушка и пера :

5.5. Промежуточный узел верхнего пояса с узловой нагрузкой.

Определяем длины швов, необходимые для прикрепления стержней к фасонке: пояс фермы прикрепляется к фасонке из расчета усилия, вычисляемого по формуле:

Принимая катет шва , определяем требуемую длину швов для прикрепления пояса к фасонке:

Рис. 26. Промежуточный узел.

Стержень в-г (усилие -136,42 кН). Назначаем катеты швов у обушка и у пера :

Стержень г-д (усилие 73,31 кН). Назначаем катеты швов у обушка и у пера :

По требуемым расчетным длинам швов с учетом конструктивных требований намечаем конфигурацию и размеры фасонки узла.

5.6. Расчет укрупнительного узла верхнего пояса (конькового).

Листовую накладку принимаем из двух элементов сечением 200×10 мм. Проверяем прочность ослабленного сечения стыка по формуле:

Усилия в листовой накладке:

Суммарная длина швов (с одной стороны), прикрепляющих накладку к уголкам верхнего пояса при толщине швов 8 мм.

Рис. 27. Укрупнительный узел.

Расчетные усилия для крепления уголков пояса к вертикальной фасонке:

Назначаем толщину швов, прикрепляющих уголки к вертикальной фасонке, у обушка ,у пера :

На усилие N₂ = 149,51 кН рассчитываем швы вертикальных листовых накладок (), перекрывающих фасонки смежных полуферм. Требуемая длина этих швов при :

По требуемым расчетным длинам швов с учетом конструктивных требований намечаем конфигурацию и размеры фасонок узла и накладок. Аналогично рассчитывается и конструируется укрупнительный узел нижнего пояса.

Список использованной литературы:

1. Металлические конструкции. Под ред. Беленя Е.И. Стройиздат, М.,1986г.

2. Расчет стальных конструкций. Лихтарников Я.М. и др. "Будівельник", Киев, 1984 г.

3. Металлические конструкции. В трех т. под ред. Горева В.В. Высш. шк., М., 1997 г-(1 т.-557с.: ил.)

4. СНиП 2.01.07.-85 Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. Стройиздат, М., 1986 г.

5. СНиП 2.01.07.-85 Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. (Дополнения. Разд.10. Прогибы и перемещения) Стройиздат, М, 1988 г.

6. СНиП П-23-81*.Стальные конструкции. Нормы проектирования. Стройиздат, М, 1991 г.

7. Стальные конструкции: Справочник конструктора/ Под общ. Ред. Н.П.Мельникова – М. : Стройиздат. М., 1972. – 328 с. г.

8. Металлические конструкции. Справочник проектировщика. Под ред. Мельникова Н.П. Стройиздат, М., 1980 г.

9. Васильченко В.Т., Рутман А.Н., Лукьяненко Е.П. Справочник конструктора металлических конструкций. – Киев: Будівельник, 1990. – 312 с.