3.7 Уточнение расчетной схемы фермы

Второй этап статического расчета фермы начинается с прочерчивания уз­лов фермы. В итоге расчетная схема фермы примет следующий вид, рисунок 3.10.

Рис. 3.10. Расчетная схема фермы.

Величина эксцентриситетов, расположенных по одну сторону от пояса составляет:

и не превышает 0,25D_в = 0,25∙140=35 мм, значит их влиянием можно пренебречь.

4. Проектирование узлов фермы с применением гсп

Все узлы данного вида ферм выполняются бесфасоночными. Узел, состоя­щий из пояса и примыкающих к нему элементов решетки следует проверять на:

- продавливание (вырывание) участка полки пояса от усилий в раскосах и стойках;

- местную устойчивость участка боковой стенки пояса в местах примыка­ния сжатых раскосов;

- местную устойчивость боковых граней («щек») сжатых раскосов в зоне примыкания к поясу;

- прочность сварных швов решетки к поясу, прикрепления фланцев опор­ных и монтажных узлов.

Рис. 4.1. Узлы фермы, подлежащие расчету.

Обязательной проверке подвергается наиболее напряженный узел верхнего пояса 2 с самыми значительными по величине усилиями; монтажный (укрупнительный) узел 1, опорный узел 4 и узел нижнего пояса 3.

4.1. Расчет узла 2

Конструкция узла 2 верхнего пояса, усилия, действующие в узле, расчётные схемы на продавливание и вырывание полки верхнего пояса фермы приведены на рисунке 4.2.

Рис. 4.2 Расчетная схема на продавливание и вырывание грани трубы ВП раскосами Р2 и Р3.

4.1.1. Расчет на продавливание раскосом р2 полки верхнего пояса

Расчет производят в следующей последовательности:

Определяем длину участка пересечения сжатого раскоса с поясом

Определяем соотношения:

при соотношениях несущая способность на продавливание:

,

где t – толщина стенки ВП

f₁ может быть найдена по формуле:

Тогда несущая способность на продавливание:

Величина внешней продавливающей силы, перпендикулярной оси пояса

Определяют коэффициент γ_d, учитывающий уровень и характер напряженного состояния пояса:

Предварительно определяют среднее напряжение в верхнем поясе на участке примыкающего раскоса (левого продавливающего)

где А_п - площадь поперечного сечения пояса;

Несущая способность пояса на продавливание обеспечена, если выполня­ется условие

где γ_c - коэффициент условий работы, γ_c = 1, т.к. верхний пояс не является

гибким элементом;

γ_D - коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе;

γ_D =1 т.к.

γ_d - коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе

γ_d= 1 т.к. раскос продавливает пояс.

Несущая способность пояса на продавливание обеспечена.

4.1.2. Расчет на вырывание полки верхнего пояса раскосом р3

Проверка прочности пояса над растянутым стержнем (раскосом) произво­дится в той же последовательности, что и на продавливание:

Определяем длину участка пересечения сжатого раскоса с поясом

Определяем соотношения:

при соотношениях несущая способность на вырывание:

,

где t – толщина стенки ВП

f₂ может быть найдена по формуле:

Тогда несущая способность на вырывание:

Величина внешней вырывающей силы, перпендикулярной оси пояса

Определяют коэффициент γ_d, учитывающий уровень и характер напряженного состояния пояса:

Предварительно определяют среднее напряжение в верхнем поясе на участке примыкающего раскоса (правого вырывающего)

где А_п - площадь поперечного сечения пояса;

Несущая способность пояса на вырывание обеспечена, если выполня­ется условие

где γ_c - коэффициент условий работы, γ_c = 1, т.к. верхний пояс не является

гибким элементом;

γ_D - коэффициент влияния продольной силы в поясе, γ_D =1 т.к.

γ_d - коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе

γ_d= 1,2 т.к. раскос вырывает пояс.

Несущая способность пояса на вырывание обеспечена.