6. Подбор сечения растянутых стержней

Требуемая площадь сечения стержня определяется по формуле

.

Затем по сортаменту подбирается близкий по требуемой площади профиль. Проверка напряжений в принятом сечении производится по формуле:

,

где γ_c =0,95 – для нижнего пояса и всех растянутых раскосов.

Кроме того, должно соблюдаться условие: λ_пр=250 – для растянутых поясов и опорных раскосов, λ_пр =350 – для прочих растянутых стержней.

7. Подбор сечения стержней по предельной гибкости

Ряд стержней легких ферм имеют незначительные усилия и, следовательно, небольшие напряжения; сечения этих стержней подбирают по предельной гибкости, установленной СНиП (λ_пр для растянутых и сжатых стержней). К таким стержням относятся дополнительные стойки в треугольной решетке, раскосы в средних панелях ферм, элементы связей.

Требуемый радиус инерции сечения стержня определяется по формуле:

,

где – расчетная длина стержня, λ_пр – предельная гибкость.

Затем по сортаменту выбирают профиль с минимальной площадью.

8. Конструирование и расчет узлов ферм

Конструирование и расчет узла производят в следующей последовательности.

Определяют необходимую длину сварных швов, крепящих стержень к фасонке.

Возможны 2 случая.

1) Для стержня с сечением, симметричным относительно центра тяжести сечения (трубчатого, швеллерного, таврового и т.п.).

см,

где n – число швов крепления стержня к фасонке;

N – усилие в стержне;

К_ƒ – катет шва, определяемый толщиной стенки стержня.

2) Для стержня с сечением, несимметричным относительно центра тяжести сечения (для уголков).

по перу см;

по обушку см,

где ;

;

γ=0,3 для равнобоких уголков, γ=0,35 для неравнобоких, прикрепляемых узкой полкой. Для других случаев γ приведены в соответствующих таблицах.

Затем в масштабе вычерчивается узел фермы и определяются размеры фасонки.

Толщина фасонки определяется по требующим таблицам в зависимости от максимального усилия в стержне фермы (как правило, опорного раскоса).

С целью упрощения комплектации металла и исключения ошибок при сборке фермы все фасонки фермы проектируют одинаковой толщины.

Затем фасонку проверяют на прочность.

Общая длина криволинейной линии выкола фасонки a-b меньше прямоугольной линии a-c-d.

В первом случае существуют нормальные и касательные напряжения, а во втором только касательные.

С целью упрощения расчетов в запас прочности (поскольку R_s = 0,58R_y) принимают расчетную схему по второму случаю a-c-d.

Напряжение в фасонке определяется по формуле

_.

При примыкании стойки к поясу фасонки проверяют по линии a-b.

.

При изменении сечения пояса должна быть обеспечена равнопрочность соединения по линии a-b-c (совместна работа фасонки и накладок).

Отличительной особенностью монтажного стыка является то, что фасонка и пояс разрезаны, поэтому конструкция соединения должна обеспечить равнопрочность пояса и фасонки.

Конструкция соединения может быть самой разнообразной, будь то на болтах или на сварке.

Современные конструкции ферм:

1.Фермы с поясами из широкополочных тавров и решеткой из уголков.

2.Фермы с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из прямоугольных гнутосварных профилей.

3.Трубчатые фермы.

4.Фермы из гнутых профилей.

5.Фермы из открытых гнутых профилей.

82