Расчёт и конструирование узлов стропильной фермы

Толщину фасонок принимаем 10 мм.

Расчёт сварных швов крепления решётки, верхнего пояса в опорном узле и нижнего пояса справа от стыка к узловым фасонкам

Расчёт сварных швов прикрепления стержней решётки из парных уголков и стержней верхнего пояса в опорном узле и нижнего пояса справа от стыка к узловым фасонкам приведен в табл. 13. Принятые длины сварных швов назначались с учётом полученных расчётных значений, а также требований по минимальной ( ) и максимальной ( ) длинам швов. Расчётные длины швов определялись по формуле

Сварка осуществляется с применением полуавтоматов в нижнем положении в среде углекислого газа сварочной проволокой СВ-08Г2С.

,

, , ,

,

, , ,

,

       Расчёт осуществлялся по металлу границы сплавления как менее прочному.

Расчёт сварных швов крепления верхнего пояса к узловым фасонкам

       Швы, прикрепляющие фасонку к поясу, рассчитывают на совместное действие продольного усилия (от разницы усилий в поясах) и сосредоточенной нагрузки P.

       Усилие P передается на участки швов  и . Полагаем, что действующее усилие распределяется между двумя швами пропорционально их расчётным длинам  и . При этом длина верхнего шва ограничена шириной прогонов ( ), а длину нижнего шва целесообразно принять равной расчётной длине шва при действии только продольного усилия  (см. табл. 14).

       Прочность шва проверяется на совместное действие усилий по формуле

, где

Результаты расчёта швов крепления верхнего пояса к узловым фасонкам приведены в табл. 14.

Согласно данным табл. 14, размеры фасонок определяются из условия размещения на них сварных швов крепления стержней решетки.

Расчёт укрупнительного сварного стыка верхнего пояса

Рисунок 22. Укрупнительный сварной стык верхнего пояса

Размеры горизонтальных накладок и фасонки подбираем из условия их равнопрочности с перекрываемыми горизонтальными и вертикальными полками пояса ( ).

       Для накладок:

Принимаем , . Тогда .

Для фасонки:

,

       Прочность стыка проверяется в предположении центрального нагружения силой  (коэффициент 1.2 учитывает условность расчётной схемы стыка):

       Швы крепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому накладкой.

       Принимаем длину швов: вдоль накладки – , по скосу накладки – .

       Швы крепления вертикальных полок пояса к фасонке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому расчётным сечением фасонки.

       Принимаем .

       Высоту вертикальных накладок стыка фасонки принимаем . Площадь сечения двух накладок должна быть не менее , откуда , но не менее . Принимаем .

       Из условия равнопрочности швов крепления накладок к фасонкам и фасонки в расчёте на 1 см. шва ( ) определяется

       Принимаем .

Расчёт укрупнительного сварного стыка нижнего пояса

Рисунок 23. Укрупнительный сварной стык нижнего пояса

Размеры горизонтальных накладок и фасонки подбираем из условия их равнопрочности с перекрываемыми горизонтальными и вертикальными полками пояса ( ).

       Для накладок:

Принимаем , . Тогда .

Для фасонки:

,

       Прочность стыка проверяется в предположении центрального нагружения силой  (коэффициент 1.2 учитывает условность расчётной схемы стыка):

       Швы крепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому накладкой.

       Принимаем длину швов: вдоль накладки – , по скосу накладки – .

       Швы крепления вертикальных полок пояса к фасонке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому расчётным сечением фасонки.

       Принимаем .

       Высоту вертикальных накладок стыка фасонки принимаем . Площадь сечения двух накладок должна быть не менее , откуда , но не менее . Принимаем .

       Из условия равнопрочности швов крепления накладок к фасонкам и фасонки в расчёте на 1 см. шва ( ) определяется

       Принимаем .

Сопряжение стропильной фермы с колонной

Рисунок 24. Верхний узел сопряжения стропильной фермы с колонной

В креплении верхнего пояса фермы к колонне применяются болты нормальной точности из стали класса 5.6 с . Из условия прочности болтов при растяжении:

       Принимаем 4 болта М22 с общей площадью . Из условия размещения болтов , .

       Из условия прочности фланца при изгибе: .

       Принимаем .

       Расчёт швов крепления стержня фермы к фасонке приведен в табл. 13.

       Для шва крепления фасонки к фланцу

,

       При проверке опорного фланца крепления нижнего пояса фермы к колонне на смятие его размеры назначают конструктивно: , .

       Расчёт крепления опорного столика к колонне осуществляют с учётом случайного эксцентриситета  действия опорной реакции. На один шов передаётся .

       Принимаем , , .

       Расчёт швов крепления опорного раскоса и нижнего пояса к фасонке приведен в табл. 13.

       Расчёт крепления фасонки нижнего опорного узла к опорному фланцу производят на совместное действие продольной силы, поперечной силы и изгибающего момента от приложения продольного усилия с эксцентриситетом е.

       Принимаем . Тогда , .

,

       Напряжение в шве при условном срезе в наиболее напряженной точке:

Рисунок 25. Нижний узел сопряжения стропильной фермы с колонной

 

Таблица 12. Проверка сечений стержней фермы

№ стержней	Расчётное усилие, кН		Сечение	Площадь А, см2	, см	, см						Проверка сечения
	Растяжение	Сжатие										Прочность	Устойчивость
1 – 8	-	-1207.36		68.8	300	4.95	60.606	2.194	122.173	0.710	0.95	-	0.964
					300	6.93	43.290	1.567	129.708	0.816	0.95	-	0.838
9, 12	497.783	-15.512		44.0	580	3.86	149.871	5.440	150.000	0.252	0.95	0.441	0.054
					580	5.48	106.227	3.832	150.000	0.425	0.95	0.441	0.032
10, 11	1124.918	-		44.0	1200	3.86	310.881	11.255	400.000	0.069	0.95	0.997	-
					1200	5.48	218.978	7.928	400.000	0.132	0.95	0.997	-
13 – 15	-	-112.076	(14), (13, 15)	14.78	180	1.388	129.683	4.695	150.486	0.354	0.8	-	0.992
					180	1.388	129.683	4.695	150.486	0.354	0.8	-	0.992
16, 23	-	-653.277		60.0	359	5.11	70.254	2.543	133.177	0.646	0.8	-	0.780
					359	4.01	89.526	3.241	121.771	0.519	0.8	-	0.970
19, 20	168.508	-34.459		9.92	300	1.95	153.846	5.570	170.246	0.243	0.8	0.786	0.663
					375	2.93	127.986	4.634	180.000	0.325	0.8	0.786	0.495
17, 18, 21, 22	486.32	-315.386		39.4	300	3.98	75.377	2.729	173.643	0.612	0.8	0.571	0.606
					375	3.31	113.293	4.102	152.692	0.388	0.8	0.571	0.955

 

Таблица 13. Расчёт швов прикрепления решетки, верхнего пояса в опорном узле и нижнего пояса справа от стыка из парных уголков к узловым фасонкам

№ стержня	№ узла	Сечение	N, кН	Шов по обушку				Шов по перу				, см
				Nоб, кН	kf, см	lw, см	lw,ef, см	N п, кН	kf, см	lw, см	lw,ef, см
14	7, 8		110.951	77.666	0.4	6.55	7	33.285	0.4	3.38	4	45.9
16	2, 3		653.277	424.63	1	13.75	14	228.647	0.6	11.90	12	61.2
17	3, 5		486.32	316.108	0.8	12.30	13	170.212	0.6	9.11	10	61.2
18	5, 6		315.386	205.001	0.8	8.33	9	110.385	0.6	6.26	7	61.2
19	6, 8		168.508	117.956	0.3	12.25	13	50.552	0.3	5.82	6	30.6
9	2		497.783	348.448	0.6	17.61	18	149.335	0.4	11.68	12	45.9
9, 10	5		1140.43	798.301	1	24.97	25	342.129	0.6	17.31	18	68
1	1		233.715	163.601	0.8	6.85	8	70.1145	0.6	4.34	6	61.2
13	4, 5		112.076	78.453	0.4	6.61	7	33.623	0.4	3.40	4	45.9

Таблица 14. Расчёт швов крепления верхнего пояса к узловым фасонкам

№ стержня

№ узла

Сечение

N, кН

P, кН

Шов по обушку

Шов по перу

, см

Nоб, кН

Pоб, кН

kf, см

lw,N, см

l1, см

N п, кН

P п, кН

kf, см

lw,N, см

l2, см

1, 2

3

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒ Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2019-03-30; Просмотров: 340; Нарушение авторского права страницы