6.Расчет узлов фермы

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

Действующее в стержне усилие передается на обу­шок и перо уголка не одинаково, так как ось стержня смещена в сторону обушка. Следовательно, на шов у обушка передается большая часть силы, чем на шов у пера. Для равнополочных уголков распределение си­лы N принимается примерно так: на обушок , на пе­ро . Для неравнополочных уголков она изменяется в зависимости от длины полки: на обушок или и на перо или (первые отношения для корот­кой, вторые — для длинной полки). За­давшись толщиной сварного шва, длину его на один уголок вычисляем по формуле (в сечении по металлу шва):

на обушок

у пера

где k – коэффициент распределения усилия на обушок и перо;

– коэффициент, учитывающий качество и способ сварки, равный 0,7 – 1 ; для ручной сварки .

При расчете по металлу границы сплавления:

на обушок

у пера

Катет шва принимают, как правило, не более тол­щины полки привариваемого уголка. Конструктивная длина шва увеличивается против расчетной на 10—15 мм, общая длина его должна быть краткой 10 мм.

В узлах прямолинейных участков пояса фермы (верх­него и нижнего) при расчете прикрепления фасонки при­нимают равнодействующую усилий, которые действуют в смежных панелях равную:

.

В узлах, где к фасонке крепятся пояса, вначале рас­считывают длины швов для крепления раскосов и стоек, затем конструируют узел и назначают длину фасонци так, чтобы на ней размещались щвы элементов решетки. Расчетную длину швов для крепления пояса принимают на 10—20 мм меньше длины фасонки и тогда толщину (катет) швов у поясов определяют по формулам (при расчете по металлу шва):

; .

Требуемую площадь швов (при нагрузке на узел перпендикулярно к поясу – F ) можно также определить по формуле

.

Поясные швы рекомендуется выполнять непрерывными (сплошными).

В конструкциях из стали с пределом текучести до 580 МПа, возводимых в климатических районах с расчет­ной температурой не ниже —40 °С, коэффициенты ,а коэффициент (СНиП 11-23-81) и при электродах марок Э42 , а

,

(где — для ста­ли ВСтЗпсб по ГОСТ 380—71*); тогда при ручной сварке и . Следовательно, менее благоприятным расчетным случаем является расчет по металлу шва.

Узел B

Стержни 1,2,3.

Рассчитываем прикрепление опорного раскоса (3) , , сечение ;сварка ручная -

Принимаем: ; . Тогда:

Стержень (2), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

Стержень (1), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно;

– конструктивно.

Узел C

Стержни 3,5,4-6.

Стержень (5), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

Стержень (4-6), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

Стержень (3) по расчету узла B.

Узел D

Стержни 7, 6-10.

Стержень (7), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно.

Стержень (6-10) . Принимаем: ; .,тогда:

– конструктивно;

– конструктивно.

Узел А

Стержень (1) по расчету узла B.

Стержень (4) – конструктивно; – конструктивно.

Узел E

Стержни 2-8,5,7,9.

Стержень (2-8), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно.

– конструктивно.

Стержень (9), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

Стержень (5) по расчету узла C.

Стержень (7) по расчету узла D.

Узел F

Стержни (10-12,9,11)

Стержень (10-12), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно.

– конструктивно.

Стержень (11), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно.

– конструктивно.

Стержень (9) по расчету узла E.

Узел G

Стержени (12,13)

Стержень (12), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно;

– конструктивно.

Стержень (13), , сечение ;сварка ручная –

Принимаем: ; . Тогда:

– конструктивно;

– конструктивно.

Узел I

Стержни (11,13)

Стержень (13) по расчету узла G.

Стержень (11) по расчету узла F.

Стержень (8-8'). Принимаем: ; .,тогда:

– конструктивно;

– конструктивно.

Таблица сварных угловых швов узлов фермы

Узел фермы	Стержень	Расчетное усилие, кН	Толщина шва, мм			Расчетная длина шва, см			Конструкт. длина шва, см			Примечание
			у обушка, kfb	у пера, kfp	у обушка		у пера	у обушка, lwb		у пера, lwp
A	1 4	49 0	5 10	4 8	3,8 -		1,5 -	6 к 5 к		6 к 5 к	По расчету узла B -
B	1 2 3	49 414 534	5 9 10	4 7 8	3,8 12,8 14,8		1,5 7,1 7,95	6 к 14 16		6 к 9 9	- - -
C	3 5 4-6	534 296 645-0=645 F=96,5	10 5 10	8 4 8	14,8 16,4 17,9		7,95 8,8 9,6	16 18 19		9 10 11	По расчету узла В - -
D	7 6-10	97 645-645=0 F=96,5	5 10	4 8	5,4 -		2,9 -	7 15 к		5 к 15 к	- -
E	2-8 5 7 9	735-414=321 296 97 130	9 5 5 6	7 4 4 4	9,6 16,4 5,4 5,6		5,3 8,8 2,9 4,5	50 к 18 7 7		50 к 10 5 к 6	- По расчету узла С По расчету узла D
F	10-12 9 11	725-645=80 F=96,5 130 18	10 6 6	8 4 4	2,2 5,6 0,8		1,2 4,5 0,6	50 к 7 6 к		50 к 6 6 к	- По расчету узла E -
G	12 13	725 25	10 5	8 4	20,1 1,4		10,8 0,7	30 к 6 к		30 к 6 к	- -
I	8-8’ 11 13	735-735=0 18 25	9 6 5	7 4 4	- 0,8 1,4		- 0,6 0,7	50 к 6 к 6 к		50 к 6 к 6 к	- по расчету узла F по расчету узла G