Расчет узлов стропильной фермы
Материалы для сварки следует принимать по ([6], т. Г.1). Принимаем полуавтоматическую сварку в углекислом газе проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* диаметром 1,4 … 2мм. Для прикрепления стержней фермы к фасонкам рекомендуется применять фланговые угловые швы с выводом их на торец уголка примерно на 20мм или применять контурную обварку ([6], п. 15.2.3).
Катеты угловых швов kf обычно задают в зависимости от толщины свариваемых элементов. Число различных по толщине швов не должно превышать трех-четырех на всю ферму, а их катеты должны отличаться минимум на 2мм.
Необходимо также учитывать, что площадь сечения угловых швов, прикрепляющих стержень к фасонке должна быть распределена обратно пропорционально расстояниям от центра тяжести стержня до обушка и пера. В соответствии с этим при определении длины фланговых швов расчетное усилие следует умножать на коэффициент a - для обушка и 1-a - для пера, где a - долевой коэффициент, зависящий от типа уголка и положения его в сечении. Для равнополочных уголков a=0,7.
Полная конструктивная длина сварного углового шва:
В соответствии с [6] имеем:
Rwf =215МПа, (табл.Г.2)
Rwz =0,45Run = 0,45×380 = 171 (МПа), (табл. 4)
bf = 0,9, bz =1,05 (табл. 39)
Rwf ×bf = 215×0,9 = 193,5 (МПа),
Rwz ×bz = 171×1,05 = 179,6 (МПа).
Сравнение последних произведений дает возможность определить, какую из двух пар формул для определения полной длины сварного шва следует применять. В рассматриваемом случае необходимо выполнять расчет по металлу границы сплавления, так как второе произведение меньше первого.
Результаты расчета сведены в таблицу 8. Если определенная по формулам конструктивная длина сварного шва оказывается менее 5см, то длина шва увеличивается до 5см в соответствии с п. 14.1.7,в [6]. Длины швов округляются до целых сантиметров в большую сторону.
Обычно в курсовом проекте при расчете узлов фермы помимо определения длин сварных швов выполняется определение размеров опорного ребра стропильной фермы (рисунок 7). Ширина и толщина ребра определяются из условия его нормальной работы на смятие от действия опорной реакции фермы и конструктивных требований прикрепления к опорной стойке, а высота – по длине сварного шва, прикрепляющего ребро к фасонке.
Рис. 7
| Тип элемента | Обозначение | Сечение | A, см2 | Усилие N, кН | Расчетные длины, см | Радиусы инерции, см | Гибкости | φ | γс | Проверка прочности | ||||
| lef,x | lef,y | ix | iy | λx | λy | [λ] | ||||||||
| В. пояс | 3-4 | ┐┌ 160х12 | 74,78 | -1130,1 | 4,94 | 7,02 | 60,73 | 42,74 | 132,7 | 0,7,9 | 1,00 | 0,789 | ||
| Н. пояс | 12-13 | ┘└ 125х9 | 1177,2 | 3,86 | 5,56 | 155,44 | 215,83 | - | 1,00 | 0,99 | ||||
| Оп. раскос | 1-10 | ┐┌ 125х9 | -599,34 | 3,86 | 5,56 | 54,92 | 76,26 | 0,605 | 1,00 | 0,833 | ||||
| Раскос | 1-11 | ┐┌ 75х6 | 17,56 | 466,2 | 2,3 | 3,67 | 147,4 | 115,53 | - | 1,00 | 0,972 | |||
| Раскос | 3-11 | ┐┌ 125х9 | -333 | 3,86 | 5,56 | 87,82 | 76,26 | 148,3 | 0,530 | 1,0 | 0,528 | |||
| Раскос | 3-12 | ┐┌ 70х5 | 13,72 | 199,75 | 2,16 | 3,46 | 156,94 | 122,9 | - | 1,00 | 0,539 | |||
| Раскос | 5-12 | ┐┌ 70х5 | 13,72 | -66,6 | 2,16 | 3,46 | 156,94 | 122,9 | 134,1 | 0,235 | 1,0 | 0,765 | ||
| Стойка | 2-11 | ┐┌ 70х5 | 13,72 | -94,2 | 2,16 | 3,46 | 111,11 | 86,81 | 141,7 | 0,398 | 1,0 | 0,638 |
Таблица 7
Таблица 8
| Обозначение элемента решетки | Усилие, кН | Сечение уголков | Шов по перу | Шов по обушку | ||
| kf, см | l, см | kf, см | l, см | |||
| 1-10 | -599,34 | 125х9 | 0,6 | 0,8 | ||
| 1-11 | 466,2 | 75х6 | 0,4 | 0,6 | ||
| 2-11 | -94,2 | 70х5 | 0,4 | 0,6 | ||
| 3-11 | -333,0 | 125х9 | 0,6 | 0,8 | ||
| 3-12 | 199,75 | 70х5 | 0,4 | 0,6 | ||
| 4-12 | -94,2 | 70х5 | 0,4 | 0,6 | ||
| 5-12 | 66,6 | 70х5 | 0,4 | 0,6 |
Толщина опорного ребра из конструктивных соображений t принимается не менее tф и равной 12-24мм. Принимаем t=20мм. Величина опорной реакции фермы равна R=423,73кН. Необходимая ширина ребра из условия его нормальной работы на смятие
,
где Rp – расчетное сопротивление стали смятию, определяемое по таблице 2 [6]. Rp=Run/γm=380/1,025=370,73 (МПа), причем γm – коэффициент надежности по материалу, принимаемый по таблице 3 [6]. Имеем
(см).
Ребро крепится болтами М20 к надколонной опорной стойке. Из условия размещения болтов принимаем ширину ребра b=18см.
Сварной шов, прикрепляющий опорное ребро к фасонке, располагается относительно линии действия опорной реакции фермы с некоторым эксцентриситетом. Этот факт учитывается в расчете увеличением опорной реакции на 20%. Катет шва обычно принимается равным или в 1,2 раза большим толщины фасонки. Требуемая полная длина сварного шва, а значит и высота ребра
(см).
Окончательно размер h устанавливается при конструировании фермы с учетом требуемых длин сварных швов, прикрепляющих опорный раскос к узлу стропильной фермы.
Дата добавления: 2014-12-02; просмотров: 3663;