7. Расчет и конструирование узлов фермы.
Опорные узлы.
Верхний опорный узел.
Так как рамное усилие Np = 0, верхний опорный узел проектируем конструктивно. Размеры сварного шва, прикрепляющего верхний пояс и раскос, принимаем Kf = 5 мм, lω = 60 мм. Диаметр болтов конструктивно проектируем 20 мм.
Нижний опорный узел. Узел А.
Опорный фланец принимаем толщиной 20 мм и шириной 240 мм. Опорная реакция фермы
Рамное усилие
.
Диаметр болтов прикрепления фермы к колонне принимается конструктивно 20 мм.
Проверяем напряжение смятия торца фланца от опорной реакции
.
Прочность обеспечена.
Выполняем проверку шва, прикрепляющего фасонку к опорному фланцу. Сварной шов тавровый без разделки кромок.
Касательное напряжение
.
Предельная допустимая длина шва
,
что меньше фактической
.
Включаем в расчет только часть шва
длиной
.
Условие соблюдается.
Нормальное напряжение
.
Проверяем опорное сечение фасонки на срез
Условие соблюдается.
Монтажные узлы.
Расчет и конструирование монтажного узла верхнего пояса. Узел Б.
Усилие в стыке
;
Ширина накладки
.
Толщина накладки
,
где
.
Принимаем
(не
менее толщины фасонки).
Монтажный стык двух отправочных марок ферм осуществляется с помощью ручной электродуговой сварки электродами Э-42.
При расчете сварного соединения по металлу шва
;
;
;
.
При расчете по металлу границы сплавления
;
;
;
,
следовательно, расчет
ведем
по металлу шва.
Требуемая длина швов прикрепления накладки к полкам поясных уголков
.
Принимаем 2 шва по 22 см, 2 шва по 14 см.
Определяем длину сварных швов прикрепления верхнего пояса к фасонке
.
Проверим прочность узла верхнего пояса фермы. Геометрические характеристики сечения 1-1:
;
;
.
Эксцентриситет приложения силы
.
Нормальная сила в сечении 1-1
Наибольшее сжимающее напряжение
.
Требуемый катет угловых швов для
присоединения вертикальных накладок
к фасонке
.
Принимаем
.
Расчет и конструирование монтажного узла нижнего пояса. Узел В.
Усилие в листовой накладке
;
Ширина накладки
.
Толщина
накладки
,
Принимаем (не менее толщины фасонки).
Требуемая длина швов прикрепления накладки к полкам уголков нижнего пояса
.
Принимаем 2 шва по 22 см, 2 шва по 15 см.
Определяем длину сварных швов прикрепления нижнего пояса к фасонке
.
Проверим прочность узла на внецентренное растяжение. Геометрические характеристики сечения 2-2:
;
;
Момент
сопротивления
.
Эксцентриситет приложения силы
.
Наибольшее растягивающее напряжение
Условие соблюдается.
Требуемый катет угловых швов для
присоединения вертикальных накладок
к фасонке
.
Принимаем .
Список использованной литературы
Каркасы зданий из лёгких металлических конструкций и их элементы: Учебное пособие / Л. В. Енджиевский, В. Н. Наделяев, И. Я. Петухова.; Изд-во АСВ, - М.; 1998. - 247 стр. с илл.
Кузин Н. Я. Проектирование и расчёт стальных ферм покрытий промышленных зданий: Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - 184 с.
Мандриков А. П. Примеры расчёта металлических конструкций: Учеб. пособие. для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 431 с.: ил.
Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы металлических конструкций: Учеб. для строит. вузов / В. В. Горев, Б. Ю. Уваров, В. В. Филипов и др.; Под ред. В. В. Горева. - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2004. - 551 с: ил.
Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий: Учеб. для строит. вузов / В. В. Горев, Б. Ю. Уваров, В. В. Филипов, Б. И. Белый и др.; Под ред. В. В. Горева. - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2004. - 528 с: ил.
Металлические конструкции. Схемы элементов и конструктивные решения узлов каркасов промзданий. Методические указания. - Тула, 1991
Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81* "Стальные конструкции" ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР. - М .: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. -148 с.
Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций. - М., 1989.
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003
СНиП II-23-81* Стальные конструкции. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1998