4.4.2. Расчет сварных швов

На рисунке 4.18 показан только фрагмент узла, имеющий отношение к расчету сварного шва.

Рис. 4.18. К расчету сварных швов монтажного узла нижнего пояса фермы

Толщину бокового ребра принимают конструктивно:

При толщине стенки пояса t=0,4 см, катет сварного шва

Полная длина углового шва (лобового углового шва труба-фланец) определится из эскиза узла:

Условие прочности соединения в форме записи несущей способности по металлу шва:

,

где - усилие в нижнем поясе Н3;

В связи с большей ответственностью узла следует также сделать проверку по основному металлу границы сплавления:

,

По этой же причине следует произвести проверку на вырыв металла в око­лошовной зоне

,

где - расчетное сопротивление толстолистовой стали фланца поперек проката. Для стали С345Т:

Прочность сварных швов обеспечена.

Схема работы соединения показана на рисунке 4.19

1 — линия разрыва по металлу шва

2 — то же по границе сплавления

3 — вырыв металла фланца поперек проката

Рис. 4.19 Особенности работы сварного соединения монтажного узла.

Длина ребер жесткости вдоль трубы пояса l>1,3∙D=130 мм.

Рис. 4.20 Конструкция нижнего монтажного узла.

4.5. Верхний монтажный узел (узел 1)

4.5.1. Конструирование фланцевого соединения

Толщина фланцев верхнего узла принимается без расчета 10 мм. Плотный контакт фланцев достигается фрезерованием торцов поясных труб и строганием плоскостей фланцев. Монтажные болты принимаются М20 класса прочности не ниже 5.6.

4.5.2. Расчет сварных швов

Узел проектируется во фланцевом исполнении и работает на сжатие. Плос­кости фланца строгаются, а торец верхнего пояса выполняется косым резом (фрезерованием) для обеспечения плотного контакта по всей поверхности пояс-фланец. В ферме типа «Молодечно» к узлу подходят два сжатых раскоса по одному с каждой стороны и монтажная стойка. На рис. 4.21 показана силовая схема этого узла.

Рис 4.21. Силовая схема конькового узла фермы.

Из схемы следует:

Принимая катет шва и длину сварного шва по аналогии с опорным узлом, определяют напряжение в шве раздельно от T и Q:

Толщину бокового ребра принимают конструктивно:

При толщине стенки пояса t, катет сварного шва

Полная длина углового шва (лобового углового шва труба-фланец) определится из эскиза узла:

Напряжения в шве:

Условие прочности сварного шва запишется:

Прочность шва обеспечена.

Рис. 4.22. Конструкция верхнего монтажного узла

5. Проверка жесткости стропильной фермы покрытия.

Предельно допустимый прогиб f_u, ферм покрытия зданий без крановой нагрузки ограничивается исходя из эстетико-психологических требований (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкции, предотвращения ощущения опасности). Предель­ный прогиб для этого случая отсчитывается по прямой, соединяющей опоры фермы и составляет при пролете здания 18 м:

f_u=7,4 см

Таким образом, должно выполняться условие:

,

где f_H - вертикальное перемещение середины нижнего пояса фермы под

воздействием нормативных нагрузок Р", причем ферма установлена в проектное положение, элементы по­крытия (прогоны, кровля) смонтированы, на кровле снеговой покров.

Прогиб f_H определяется расчетом от нормативной нагрузки:

С помощью программы SCAD 11.1 была рассчитана данная ферма, при этом прогиб в центральном сечении НП составил f_H=4,336 см. Прогибы фермы см. рис. 5.

Чрезмерное провисание фермы под действием вертикальной нагрузки пре­дотвращается устройством строительного подъема, т. е. изготовлением ферм с обратным выгибом, который под действием нагрузки погашается, в результате чего ферма принимает проектное положение.

В нашем случае при плоских кровлях покрытия не­зависимо от величины пролёта строительный подъём определяется по зависи­мости:

, см

Выводы: исходя из условия эстетико-психологических требований, учиты­вая устройства дополнительного подъема, жесткость фермы будет обеспечена, если выполняется ус­ловие:

Жесткость фермы обеспечена.

Рис. 5. Прогибы в ферме от расчетных нагрузок