3. Конструктивный расчет фермы
3.1. Подбор сечений элементов фермы



Центрально-сжатые элементы:

При подборе центрально сжатых элементов для начала определяем расчетное сопротивление стали по пределу текучести для поясов ферм С345 для решетки фермы С245 ,предварительно задаемся гибкостью: для поясов и опорных раскосов , для решетки .

Определяем условную гибкость стержня колонны:



По условной гибкости находим коэффициент устойчивости при центральном сжатии для типа сечения с.

Из условия общей устойчивости определяем требуемую площадь сечения элемента:



Где: - коэффициент условий работы

0,9 – для сжатого верхнего пояса, растянутого нижнего пояса и раскосов;

0,8 – для сжатых стоек и раскосов.

По требуемой площади по сортаменту подбираем сечение из двух уголков и определяем его фактические геометрические характеристики.

Для подобранного сечения определяем гибкости и сравниваем с предельным значением:



Где - предельная гибкость:

– для поясов и опорных раскосов;

– для прочих сжатых раскосов

При:

---

- расчетная длина элемента:

Для поясов, опорных раскосов и стоек:



Остальные элементы решетки:


По наибольшей из двух гибкостей определяем условную гибкость :



По условной гибкости для типа сечения с уточняем коэффициент и проверяем устойчивость элемента:


Центрально-растянутые элементы.

Требуемую площадь сечения центрально-растянутого элемента определяют по формуле



По требуемой площади по сортаменту подбираем сечение из двух уголков и определяем его фактические геометрические характеристики.

Для подобранного сечения определяем гибкости и сравниваем с предельным значением:



Где - предельная гибкость:

проверяем устойчивость элемента:

Элемент фермы	№ элемента	Расчетное усилие N кН	Сечение	A см2	Расчетные длины, см				Радиусы инерции, см			Напряжение			Сталь
Верхний пояс	5,14	0	140х12	64,98	300	300	300	4,31		6,25	0		28,8	С345
	6,7, 12,13	-626,82	140х12	64,98	300	300	300	4,31		6,25	17,54		28,8
	8,9, 10,11	-940,23	140х12	64,98	300	300	300	4,31		6,25	26,32		28,8
Нижний пояс	1,4	352,9	110х8	34,4	600	600	1200	3,39		5,02	23,91		30,6	С345
	3,2	822,6	110х8	34,4	600	600	1200	3,39		5,02	23,91		30,6
	35,36	978,89	110х8	34,4	300	300	1200	3,39		5,02	28,46		30,6
Раскосы	16,31, 32,18	-510,83	125х10	48,66	217	217	217	3,85		5,58	17,38		19,2	С245
	17,33	0	75х7	20,3	217	174	217	2,29		3,54	0		19,2
	19,30	397,31	90х6	21,22	435	348	435	2,78		4,11	18,72		21,6
	21,28	-283,8	125х10	48,66	435	348	435	3,85		5,58	9,66		19,2
	22,27	171,24	90х6	21,22	435	348	435	2,78		4,11	8,07		21,6
	24	-56,76	90х6	21,22	435	348	435	2,78		4,11	9,11		19,2
	25	-109,17	90х6	21,22	435	348	435	2,78		4,11	17,52		19,2
Стойки	15	-41,43	75х7	20,3	315	315	315	2,29		3,54	8,04		19,2	С245
	20	-82,26	75х7	20,3	315	315	315	2,29		3,54	15,97		19,2
	23	-82,26	75х7	20,3	315	315	315	2,29		3,54	15,97		19,2
	26	-82,26	75х7	20,3	315	315	315	2,29		3,54	15,97		19,2
	29	-82,26	75х7	20,3	315	315	315	2,29		3,54	15,97		19,2
	34	-41,43	75х7	20,3	315	315	315	2,29		3,54	8,04		19,2

---

3.2. Расчет узлов фермы
3.2.1.Расчет длин сварных швов

В фермах из парных уголков стержни в узлах объединяются посредством фасонок, расположенных между уголками. Уголки к фасонкам крепятся при помощи сварки. При расчете узлов сварных ферм из парных уголков определяются размеры и катеты сварных швов и назначаются габариты фасонок.

Заводские сварные швы выполняем полуавтоматической сваркой марка сварочной проволоки Св-08Г2С, монтажные ручной дуговой сваркой.
Сталь поясов – С345; Сталь решетки – С245; Сталь фасонок C255.

Действующее в элементе усилие распределяется между швами по обушку и перу уголка обратно пропорционально их расстояниям до оси стержня:



Где для равнополочных уголков.

Длины сварных швов для крепления уголков к фасонкам:

На обушке:



На пере:



Определяем опасное сечение шва:



где – коэффициенты глубины проплавления [2, табл. 39];

– расчетное сопротивление углового шва по металлу шва [2, табл. Г2]; - расчетное сопротивление углового шва по металлу границы сплавления [2, табл. 4], здесь - нормативное временное сопротивление, определяемое по [2, табл. В5] для стали С245.

Так как , то расчет ведем по металлу границы сплавления.

Поскольку усилия в стержнях фермы симметричны относительно монтажного стыка, расчет швов произведем для одной половины. Размеры фасонок в узлах принимаем конструктивно исходя из условий листового проката и размещения сварных швов элементов решетки.

Сварные швы(по обушке и перу) крепления фасонок к поясам выполняем сплошными с наименьшим катетом, длины швов принимаем на 20мм меньше длины фасонки. Фасонки выпускаем за обушки поясных уголков на 10мм, в местах крепления прогонов утапливаем на 10мм. Толщину фасонок

---

назначаем из условия максимального напряжения в стержнях фермы.

Для снижения сварочных напряжений в фасонках, стержни решетки не доводим до поясов на расстояние a = 6 · t – 20 мм = 6*12-20 = 52мм (t – толщина фасонки), но не более 80 мм и не менее 50 мм, окончательно принимаем 60мм. Расстояние между сварными швами решетки принимается равным не менее 50 мм.

Схема расположения узлов


Результаты расчета сварных швов

Узел	№ Стержня	Сечение	Расчетное усилие	Шов по обушку				Шов по перу
				кН	мм	см	кН		мм	см
1	5	140х12	0		6	58				58
	6	140х12	626,82
	18	125х10	510,83	357,58	6	19	153,25		6	9
	19	90х6	397,31	278,12	6	15	119,19		6	7
2	1	110х8	352,9	-	6	58	-		6	58
	2	110х8	822,6
	19	90х6	397,31	278,12	6	15	119,19		6	7
	20	75х7	82,26	57,58	6	7	24,68		6	7
	21	125х10	283,8	198,66	6	11	85,14		6	7
3	6	140х12	626,82	-	6	58	-		6	58
	7	140х12	626,82
	20	75х7	82,26	57,58	6	7	24,68		6	7
4	7	140х12	626,82	-	6	18	-		6	18
	8	140х12	940,23
	21	125х10	283,8	198,66	6	11	85,14		6	7
	22	90х6	171,24	119,87	6	7	51,37		6	6
5	2	110х8	822,6	-	6	58	-		6	58
	35	110х8	978,89
	22	90х6	171,24	119,87	6	7	51,37		6	6
	23	75х7	82,26	57,58	6	7	24,68		6	7
	24	90х6	56,76	39,73	6	6	17,03		6	6
6	8	140х12	940,23	-	6	18	-		6	18
	9	140х12	940,23
	23	75х7	82,26	57,58	6	7	24,68		6	7
7	17	75х7	0	0	6	6	0		6	6
	18	125х10	510,83	-	6	18	-		6	18
	16	125х10	510,83

---

Размеры фасонок:

Для узлов (1,4) – 600х380мм; Для узлов (2,5) – 600х400мм;

Для узлов 3,6,7 – 200х280мм.

---

Смотрите также файлы

• Основы обучения рисунку. История развития рисунка.docx

• Внеклассное мероприятие В кругу друзей.docx

• Правила и способы коррекции формы бровей. Основы и правила колористики. Работа с краской и хной. Цветовой круг и правила работы с ним. Цветотип и подтон кожи.docx

• Методические рекомендации для вожатых Калуга 2021 год 2 Содержание Цели и задачи в деятельности вожатого стр.pdf

• Доклад Фома Аквинский.docx