Опорный узел (нижний) №1.

Торцовый лист принимаем толщиной 20 и шириной 180 мм из стали С345. Напряжение смятия у торца:

R_A=N_1-3·cosa= 12.64·0.93= 11.76кН;R_р=R_un/_m= 460/1.025 = 448.78 МПа

МПа <R_р= 448.78 МПа

Принимаем для сварки электроды типа Э-60, а расчетное сопротивление

R_wf= 0.55·R_wun/_wm= 0,55*590/1.35 = 240 МПа

Назначаем толщину швов (k_f) крепления опорного раскоса: на обушке 10, на пере 6 мм; определяем их длины исходя из распределения усилия на обушке k₁ =0.7, на пере k₂ =0.3 [2, табл.5.6.].

см принимаем

см принимаем

Проверяем длину шва по прочности металла фасонки в околошовной зоне.

R_wz=0.45R_un=0.45·460=207 МПа

, т.е. длина шва по прочности металла фасонки в околошовной зоне обеспечена.

Аналогично для швов нижнего пояса при толщине их у обушка 10 мм и пера 6 мм и распределении усилия соответственно 0,7 и 0,3 [2, табл.5.6.] определяем:

см

см

По требуемым расчетным длинам швов с учетом конструктивных тебований (добавка 1 см длины шва на непровар и зазор между швами а = 6 * t – 20 = 6 * 18 – 20 = 88 мм > 80 мм, принимаем а = 80 мм) намечаем конфигурацию и размеры опорной фасонки.

Принимаем h = 51 см.

МПа < R_s=0.58·R_yn/_m=0.58·325/1.025 = 183,9 МПа.

Сварные швы (k_f=14 мм), прикрепляющие опорную фасоку к торцевой фасонке, проверяем на срез от опорной реакции R_A и на внецентренное сжатие силой Н (вследствие эксцентричности приложения силы по отношению к середине шва) по наибольшим равнодействующим напряжениям в шве.

Длина сварного шва l_w1 = 51-1 = 50 см.

Ексцентриситет силы по отношению к середине шва е = 20,3 см.

Н = N_1-3·cos б – N _1-4 = -12,36· cos68+(-2830) = 2834,27 кН

МПа

МПа

МПа < R_wf= 240 МПа

Опорный столик принимаем из листа толщиной 30, шириной 200 и длиной 250мм. Определяем требуемый катет шва k_fдля прикрепления столика к колонне:

Принимаем катет шва равным 10мм.

Верхний опорный узел – узел №2

Определяем требуемую длину швов, необходимую для прикрепления стержней к фасонке:

- стержень 2-5 . Назначаем катеты швов: у обушка (k_f= 10мм) и пера (k_f= 6 мм)

см; см..

- стержень 2-3

Катеты швов у обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм), тогда:

см; см.

Сопряжение раскосов – узел №3

Определяем длины швов, необходимые для прикрепления стержней к фасонке:

- раскос 2-4 крепится к фасонке из расчёта восприятия усилия:

Принимаем катет шва у обушка (k_f = 6 мм), у пера (k_f = 4 мм).

см; см.

длину швов назначаем конструктивно

.

- для стержня 1-3 назначаем катет шва у обушка (k_f = 6 мм), у пера (k_f = 4 мм), длину швов назначаем конструктивно

Промежуточный узел нижнего пояса – узел №5

Стержень 3-4 Назначаем катеты швов: у обушка (k_f= 10 мм), у пера (k_f= 6 мм), тогда:

см; см.

Стержень 3-4 Назначаем катеты швов: у обушка (k_f= 10 мм), у пера (k_f= 6 мм), тогда:

см; см.

Стержень 6-4 Назначаем катеты швов: у обушка (k_f= 10 мм), у пера (k_f= 6 мм), тогда:

см; см.

Назначаем расчётное сечение накладок для перекрытия выступающих полок уголков: 14016. Проверяем прочность ослабленного сечения:

МПа < Ry= 315МПа

Длину швов, прикрепляющих накладку к нижним поясам, рассчитываем на усилия накладки:

N_н=А_н= 22,4*312/10 = 699кН

Толщину их принимаем для крепления к уголкам сечением 160/16/20 и 140/9/20

равной 10 мм, тогда их суммарная длина (по одну сторону стыка)

см.

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

N₁ =1.2·N_1-4- 2·N_н= 1,2·2830-2·699=1998кН

N₂= 1,2·N_1-4/2 = 1,2·2830/2 =1698 кН

Требуемая длина швов для обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм):

см; см

Расчетным усилием для уголков сечением 140/9/20 будет большее из N₁ и N₂:

N₁ =1.2·N_4-7- 2·N_н= 1,2·450,3 - 2·699 = -857,64 кН

N₂= 1,2·N_4-7/2 = 1,2·450,3/2 = 270,18 кН

Назначаем катет швов у обушка (k_f = 10 мм), у пера (k_f = 6 мм)

см; см.

Промежуточный узел верхнего пояса – узел №5

Определяем длины швов, необходимые для прикрепления стержней к фасонке:

- пояс фермы прикрепляется к фасонке из расчёта восприятия усилия:

Принимаем катет шва у обушка (k_f = 10 мм), у пера (k_f = 6 мм), тогда:

; длину швов назначаем конструктивно

; длину швов назначаем конструктивно

- стержень 5-4, принимаем катет шва у обушка (k_f = 6 мм), у пера (k_f = 6 мм), тогда:

;

Промежуточный узел верхнего пояса – узел №8

Определяем длины швов, необходимые для прикрепления стержней к фасонке:

- пояс фермы прикрепляется к фасонке из расчёта восприятия усилия:

Принимаем катет шва у обушка (k_f = 10 мм), у пера (k_f = 6 мм), тогда:

; длину швов назначаем конструктивно

; длину швов назначаем конструктивно

- стержень 7-8, принимаем катет шва у обушка (k_f = 6 мм), у пера (k_f = 6 мм), тогда:

;

Узел сопряжения опорного раскоса с верхним поясом – узел № 6.

Стержень 4-6

Для прикрепление стержня 4-6 к фасоке назначаем толщину швов: на обушке – 10, на пере – 6 мм. Рассмотрим прикрепление стержня 4-6

см

см

Стержень 7-6

Для прикрепление стержня 7-6 к фасоке назначаем толщину швов: на обушке – 10, на пере – 6 мм. Рассмотрим прикрепление стержня 7-6

см

см

Расчетное сечение накладок для перекрытия выступающих полок уголков принимаем:140 х 16. Проверяем прочность ослабленного сечения:

МПа < Ry= 315 МПа, где

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

Длину швов, прикрепляющих накладку к верхним поясам, расчитываем на усилия накладки:

N_н=А_н= 19.6*207/10 = 405.72 кН

Толщину их принимаем для крепления к уголкам сечением 140/9/20 и 125/8/20 равной 9 мм, тогда их суммарная длина (по одну сторону стыка)

см.

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

N₁ =1.2·N_6-8- 2·N_н= 1,2·658.3-2·405.72=-21.48кН

N₂= 1,2·N_6-8/2 = 1,2·658.3/2 =394.98 кН

Требуемая длина швов для обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм):

см; см

Расчетным усилием для уголков сечением 140/9/20 будет большее из N₁ и N₂:

N₁ =1.2·N_5-6- 2·N_н= 1,2·1540 - 2·405.72 = 1036.56 кН

N₂= 1,2·N_5-6/2 = 1,2·1540/2 = 924 кН

Требуемая длина швов для обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм)

см; см.

Узел сопряжения опорного раскоса с верхним поясом – узел №9.

Стержень 7-9

Для прикрепление стержня 7-9 к фасоке назначаем толщину швов: на обушке – 10, на пере – 6 мм. Рассмотрим прикрепление стержня 7-9

см

см длину швов назначаем конструктивно .

Стержень 10-9

Для прикрепление стержня 10-9 к фасоке назначаем толщину швов: на обушке – 10, на пере – 6 мм. Рассмотрим прикрепление стержня 10-9

см длину швов назначаем конструктивно

см длину швов назначаем конструктивно

Расчетное сечение накладок для перекрытия выступающих полок уголков принимаем:90х 12. Проверяем прочность ослабленного сечения:

МПа < Ry= 315 МПа, где

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

Длину швов, прикрепляющих накладку к верхним поясам, расчитываем на усилия накладки:

N_н=А_н= 10.8*125.33/10 = 135.36 кН

Толщину их принимаем для крепления к уголкам сечением 125/8/20 и 125/9/20 равной 6 мм, тогда их суммарная длина (по одну сторону стыка)

см.

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

N₁ =1.2·N_11-9- 2·N_н= 1,2·747.8-2·135.36=626.64кН

N₂= 1,2·N_11-9/2 = 1,2·747.8/2 =448.68 кН

Требуемая длина швов для обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм):

см; см

Расчетным усилием для уголков сечением 125/8/20 будет большее из N₁ и N₂:

N₁ =1.2·N_8-9- 2·N_н= 1,2·658.3 - 2·135.36 = 519.24кН

N₂= 1,2·N_8-9/2 = 1,2·658.3/2 = 394.98 кН

Требуемая длина швов для обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм)

см; см.

Промежуточный узел нижнего пояса – узел №5

Из ранее рассчитанного, длины швов:

- стержень 6-7 (13-15): см;см

- стержень 8-7 (13-14): см;см

- стержень 9-7 (13-12): см;см

Назначаем расчётное сечение накладок для перекрытия выступающих полок уголков: 12012. Проверяем прочность ослабленного сечения:

МПа < Ry= 315 МПа

Длину швов, прикрепляющих накладку к нижним поясам, рассчитываем на усилия накладки:

N_н=А_н= 14.4*63.72/10 = 91.76 кН

Толщину их принимаем для крепления к уголкам сечением 140/9/20 и 80/6/20

равной 9 мм, тогда их суммарная длина (по одну сторону стыка)

см. Принимаем

Стержень 4-7

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

N₁ =1.2·N_4-7 - 2·N_н= 1,2·450,3-2·91,76=356,84 кН

N₂= 1,2·N_4-7/2 = 1,2·450,3/2 =270,18 кН

Требуемая длина швов для обушка (k_f = 10 мм) и пера (k_f = 6 мм):

см; см

Стержень 10-7

Расчетным усилием для уголков сечением 80/6/20 будет большее из N₁ и N₂:

N₁ =1.2·N_10-7- 2·N_н= 1,2·257,5- 2·91,76 = 125,48 кН

N₂= 1,2·N_10-7/2 = 1,2·257,5/2 = 154,5 кН

Назначаем катет швов у обушка (k_f = 10 мм), у пера (k_f = 6 мм)

см; длину швов назначаем конструктивно .

см. длину швов назначаем конструктивно .

Укрупнительный узел вехнего пояса (коньковый) – узел №11.

Листовую накладку принимаем из двух элементов сечением 145 х 15 мм. Проверяем прочность ослабленного сечения стыка по формуле

МПа < Ry= 300 МПа

Усилия в листовой накладке:

N_н=А_н= 21,75·96/10 = 208 кН

Суммарная длина швов (с одной стороны), прикрепляющих накладку к уголкам нижнего пояса при толщине швов 10мм,

см.

Расчетные усилия для крепления уголков пояса к вертикальной фасонке:

N₁ =1.2·N_9-11 - 2·N_н= 1,2·748,7-2·168 =562,44 кН

N₂= 1,2·N_9-11/2 = 1,2·748,7/2 =449,22 кН

Назначаем толщину швов, прикрепляющих уголки к вертикальной фасонке у обушка k_f=10мм, у пера k_f = 6 мм. Тогда требуемая их длина составит:

см; см

На усилие N₂ =449,22 кН рассчитываем швы вертикальных листовых накладок (t=18), перекрывающих фасонки смежных полуферм. Требуемая длина этих швов приk_f=10мм

см;

Длина швов крепления стойки 10-11 при катетах швов у обушка k_f=6мм, у пераk_f=4мм, длину швов принимаем конструктивно;