Узел 1.

Конструктивно принимаем ширину опорного фланца (из условия размещения болтов для крепления фермы колонне).

Тогда требуемая толщина фланца из условия смятия

где .

-опорная реакция фермы.

Из конструктивных соображений принимаем толщину фланца такой же, как и толщина фасонки т.е.t=14мм.Выпускаем фланец за пределы фасонки на 15мм1,5tf=21мм.

Крепление нижнего пояса к фасонке выполняем швами . Требуемые конструктивные длины швов:

- по обушку:

- по перу:

Конструируем узел, принимая конфигурацию фасонки с минимальным числом резов. Фактическая длина швов будет больше, чем нужно по расчету.

Длина шва крепления фасонки с минимальным числом резов. Фактическая длина швов будет больше, чем по расчету.

Длина шва крепления фасонки к фланцу определяется конструкцией узла и составляет h=57,5 см. Проверяем опорную фасонку на срез

Сварные швы Kf=16мм , прикрепляющие опорный фланец к фасонке, проверяем на срез от опорной реакции V и внецентренно приложенной, вследствие не совпадения середины шва с осью нижнего пояса, силы H1.

Эксцентриситет .

Расчетная длина швов

Прочность металла по границе сплавления проверяем в наиболее напряженной точке А на действие результирующих напряжений.

где

- определено при том же сочетании загружений рамы (1,2,4,6,8), что и опорная реакция V.

Опорный столик принимаем из листа толщиной 30 мм. шириной 250 мм. Его высота определяется длиной вертикальных швов (К_f=8 мм.), прикрепляющих столик к колонне.

где коэффициент 1,2 учитывает возможный эксцентриситет передачи нагрузки на столик.

Для удобства монтажной сварки при соединении колонны с фермой принимаем конструктивно 3 болта М20.

Из конструктивных соображений принимаем толщину фланца такой же, как и толщина фасонки т.е. 10мм. Выпускаем фланец за пределы фасонки на 15мм.

Требуемая высота столика см. Принимаем h=34 см.

В узле 1 отрыв фланца от колонны не возможен, так как при максимальном растяжении в стержне 4 (N₄=357,28 кН, сочетание 1,2,3,6,7) усилие в опорном раскосе

N₆ =-789,93кН и тогда

N_р=N₄+N₆cosα=357,28-789,93x250/333,5=-234,9 кН <0

Принимаем конструктивно болты М20 в количестве 6 штук.

.

Узел 2.

Принимаем катет шва для обушка , для пера. Требуемые конструктивные длины швов:

Для крепления верхнего пояса фермы к колонне принимаем болты нормальной точности из стали класса 8.8 с расчетным сопротивлением на растяжение . Из условия прочности болтов суммарная их площадь

Принимаем 4 болта М20 с

Ширину фланца принимаем такой же как и в узле 1 — 180 мм. Расстояние между болтами из условия их размещения назначаем b=200 мм, конструктивно высота фланца а=320 мм.

Усилие N₁ стремится оторвать фланец от колонны и вызывает его изгиб. Момент определяется как в защемленной балке пролетом b=10 см.

Напряжение во фланце , откуда требуемая толщина фланца

Принимаем

Сварные швы, прикрепляющие фасонку при помощи фланцев, рассчитываем:

Принимаем .

Где .

Узел 4.

Швы крепления пояса к фасонке рассчитываем на совместное действие продольных усилий в смежных панелях пояса N₁ и N₂ и узловой нагрузки F.

Рассмотрим сочетание загружений рамы, дающие максимальные усилия:

– сочетание 1,2,4,6,8 — N₁=350,16 кН, при этом же сочетании

N₂=-234,07-581,32+34,80-24,74+26,63=-778,7 кН

Разница усилий N₁-N₂ =1128,86 кН - расчетное сочетание

– сочетание 1,2 — N₂= -879,98 кН

N₁= 58,87+146,21= 205,08 кН

Разница усилий N₁-N₂=1085,06 кН

Узловая нагрузка

Напряжение в наиболее нагруженных швах по обушкам

По полученным при конструировании узла фасонки длина швов крепления пояса составляет l=80 см. Принимаем

Расчетная длина швов .

Поэтому в расчет включаем l_w=29,75 см.

Напряжение в наиболее нагруженных швах по перу

Дополнительные напряжения в узловых нагрузках F

где — суммарная протяженность участков швов, передающих силу F.

l₁=20 см — ширина опирания прогонов. l₂=l₁+2b_уг=20+2*12,5=45 см.

Результирующее напряжение