7.4 Расчет сварных швов для прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы

Для сварки узлов фермы применяется полуавтоматическая сварка проволокой Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85).

Диаметр проволоки 1,4-2мм (табл. 34* [1]).

Максимальная высота катета шва k_f=8мм (табл. 38* [1]).

β_f=0,9; β_z=1,05 (табл. 34* [1]);

γ_wf= γ_wz=0,85 (п. 11.2* [1]);

R_wf=215МПа (табл. 56 [1]);

R_wz=0,45R_un; R_un=490МПа (табл. 51* [1]);

R_wz=0,45∙490=221МПа.

Определяем более опасное сечение шва:

R_wf ∙ β_f ∙ γ_wf=215∙0,9∙0,85=164,5МПа – по металлу шва;

R_wz∙ β_z∙ γ_wz=221∙1,05∙0,85=197,3МПа – по металлу границы сплавления;

Несущая способность швов определяется прочностью по металлу шва:

(R_wf ∙ β_f ∙ γ_wf)_min=164,5МПа=16,5кН/см².

Длина швов: .

Расчет швов приводится в таб. № 5.

Таблица 5

№ стержня	сечение	|N|, кН	Шов по обушку			Шов по перу
			Nоб, кН	kf, см	lш, см	Nп, кН	kf, см	lш, см
1-2	┐┌ 200x125x16	1775,6	0,77N=1367	0,8	53	0,23N=408	0,8	17
2-3	┐┌ 160x100х9	1452,73	0,7N=1017	0,8	40	0,3N=436	0,8	17
3-4	┐┌ 80x6	228,24	160	0,8	7	69	0,4	6
4-5	┐┌ 160x10	1130,7	792	0,8	31	339	0,8	14
5-6	┐┌ 100x7	814,07	570	0,8	23	244	0,8	10
6-7	┐┌ 80x6	228,24	160	0,6	9	69	0,4	6
7-8	┐┌ 125x9	484,24	339	0,8	14	145	0,6	8
8-9	┐┌ 50x5	161,41	113	0,6	7	48	0,4	5
9-9’	┐┌ 80x6	228,24	160	0,6	9	69	0,4	6

8. Расчет монтажного стыка фермы

Стык осуществляем высокопрочными болтами d=20мм из стали 40х «селект» по ГОСТ 4543-71*, имеющей R_bun=1100МПа=110кН/см² (по табл. 61 [1]).

Обработка поверхности дробеструйная.

Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле 131* [1]:

, где

R_bh=0,7R_bun=0,7∙110=77кН/см² – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта.

γ_b=1 – коэфф. условий работы соединения (кол-во болтов n>10);

A_bn=2,45см² – площадь сечения болта нетто (табл. 62 [1]);

μ=0,58 – коэфф. трения (по табл. 36 [1] для дробеструйной обработки поверхности);

k=1 – одна поверхность трения (при соединении двух элементов);

γ_h=1,02 – коэфф. надежности (по табл. 36 [1], принимая способ регулирования натяжения болта по углу закручивания).

кН.

Стык верхнего пояса (Т 70ШТ1, А=213см²):

N=4108,3кН –продольная сила (сжатие);

Количество высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле:

, (132 [1]), где

n – кол-во болтов.

.

Принимаем 40 болтов d=20мм, устанавливаемых в отверстия d=22мм.

Верхний пояс перекрываем двумя накладками сечением 280х40мм каждая,

общей площадью А=28∙4∙2=224см²>213см².

Стык нижнего пояса (┴40ШТ1, А=124см²).

N=3994,20кН;

.

Принимаем 38 болтов (из условия размещения) в отверстиях 22мм.

Нижний пояс перекрываем двумя накладками сечением 180х36мм каждая,

общей площадью А=18∙3,6∙2=129,6см²>124см².

Проверим ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты d₀=22мм.

Пояс ослаблен двумя отверстиями по краю стыка:

A_f,n=124-2,2∙1,7∙2=116,52см>0,85A_f=105,4см².

Ослабление пояса можно не учитывать.

Проверим ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями:

А_n^накл=129,6-2,2∙3,6∙4=97,92см²>0,85A^накл_f=110,16см².

Прочность обеспечена.