5. Розрахунок і конструювання вузлів ферми
Проміжний вузол
Кріплення фасонки до стінки тавру розраховуємо на зріз суми зусиль в примикаючих розкосах, спроектованих на вісь поясу.
Необхідна довжина стикового шва при фізичному контролі якості (зварювання напівавтоматичне):
що не перевищує фактичної, яка дорівнює 42 см
Опорний вузол
Розрахункові зусилля, які передаються колоною на ферму:
Перша комбінація опорних моментів і розпору (-Mл, Nлвідп)
Болти кріплення приймаємо з конструктивних міркувань Æ 20 мм.
Для конструювання вузла визначаємо мінімальну довжину стикового шва, яким фасонка прикріплюється до тавру (нижній пояс)
Розрахункове зусилля зрізу
Мінімальна необхідна довжина стикового шва
Для розрахунку кутових швів кріплення додатку фасонки нижче полиці визначимо долю зусилля що припадає на полицю тавра
Зусилля, яке можуть сприйняти зварні шви кріплення полиці до опорного фланця (конструктивна ширина фланця bф = 200 мм), при kf = 0,8 см;
Мінімальна необхідна довжина зварних швів при kf = 0,6 см;
Напруження в торці опорного фланця при його конструктивній товщині
tf = 16 мм; Міцність торця опорного фланця забезпечена.
Розрахунок зварних швів кріплення фланця до фасонки виконуємо на зусилля: F, NI і NI.×l = M.
Визначаємо напруження в швах при kf = 8 мм
і lw = hф – 1 см = 45 – 1 = 44 см;
Міцність шва на умовний зріз:
Для розрахунку опорного стільчика приймаємо його товщину tст = 30 мм; ширину bст = bфл + 20 мм = 200 + 20 = 220 мм;
Висоту стільчика визначаємо при відсутності лобового шва на зусилля 2×F/3 при kf = 0,6 см;
Що не перевищує 85×bf×kf = 85×0,9×0,6 = 46 см;
hст = 17,5+1 = 18,5 см;
Приймаємо стільчик висотою hст = 200 мм;
Монтажний вузол
Необхідна площа горизонтальної накладки (Т20шт1)
Ширину накладки приймаємо з урахуванням можливості розміщення зварних швів:
Товщина накладки
Зварні шви кріплення горизонтальної накладки до поясу розраховуємо на зусилля, яке може сприйняти накладка (зварювання ручне електродами). Э46, Rwf = 20 кН/см;
Приймемо довжину швів вздовж накладки 32 см;
Призначаємо ширину накладок з урахуванням розміщення зварних швів
bн = 14 см;
Товщина накладки: 42,6/2×14 = 1,52 см;
Прийнято розміри накладки 140х16 мм;
Зварні шви кріплення накладки до поясу розраховуємо на зусилля, яке може сприйняти накладка:
Приймемо довжину швів вздовж накладки 33 см;
Необхідна площа вертикальних накладок за умови рівноцінності їх стінці тавру
При конструктивній висоті накладки hbн = 10 см;
Товщина накладки tн = Abн/hbн = 9,7/10 = 0,97 см;
Прийнято розміри вертикальної накладки 100х10 мм;
Необхідну довжину зварних швів кріплення накладки з однієї сторони розраховуємо на зусилля в накладці
Приймемо довжину швів 22 см і розміщуємо їх вздовж скосу накладки.
Література
1. СНіП II-23-81 ”Стальні конструкції”.
2. СНіП 2.01.07-85 ”Нагрузки и воздействия ”.