Расчёт укрупнительных монтажных стыков

Тема 1.8 Решетчатые конструкции (фермы)

РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ

Расчёт и конструирование узлов фермы Расчёт опорных узлов фермы на колонну

Узел 1 (рис. 37, а)

Согласно заданию узел опирания фермы на колонну — шарнирный. Для крепления верхнего пояса к колонне конструктивно принимаем два болта М20 класса 5.6. Толщину фасонки назначаем ф = 12 мм. Размер сварных швов, соединяющих раскос с фасонкой, принимаем минимальным: k_f = 4 мм, Узел 2 (рис. 37, б)

Размеры опорной фасонки и её конфигурацию определяем по расчётным длинам сварных швов крепления к ней нижнего пояса и опорного раскоса фермы. В связи с тем что для примера 1 рамная сила в узле отсутствует (F_p = 0), для крепления опорного фланца фермы к колонне конструктивно принимаем болты М20 класса 5.6 в количестве 8 шт.

Требуемые длины сварных шов крепления нижнего пояса определяются исходя из расчёта по металлу границы сплавления и находятся по формулам:

Размеры опорного фланца исходя из условия размещения болтов М20 назначаем шириной 240 мм и толщиной 20 мм.

_{Л А}= (Q_g+P,)l (224,4 + 108)23,6

Опорная реакция фермы К_А == 3922,4 гН.

Рис. 37. Опорные узлы фермы из парных уголков (пример 1): а - верхний опорный узел; 6 - нижний опорный узел

Проверяем напряжение сжатия и растяжения фланца от опорной реакции:

Определяем высоту опорного столика из условия прочности сварного шва на срез:

Принимаем высоту столика 300 мм.

Проверяем опорное сечение фасонки на срез

где = 0,58—= 0,58 = 138,6 Мпа. Условие соблюдается.

У _т 1,025

Касательное напряжение Условие выполняется.

Примечание. В случае действия на ферму в опорном узле рамной сжимающей силы дополнительно выполняется следующий расчёт.

Условно принимаем рамную сжимающую силу F_p = 400 гН. Выполняем проверку сварных швов, прикрепляющих фасонку к опорному фланцу. Нормальное краевое напряжение

где эксцентриситет е = у_с -у₀ = 34 - 25,5 = 8,5 см; у_с — расстояние от верха фасонки до места приложения нагрузки; у₀ — расстояние от верхней кромки до центра тяжести соединения.

Проверка прочности по условным приведённым напряжениям:

Прочность обеспечена.

Расчёт укрупнительных монтажных стыков

Для удобства транспортировки конструкций ферму проектируем из двух отправочных элементов (полуферм), которые соединяются на площадке строительства с помощью укрупнительных стыков. Проектирование стыков выполняем так, чтобы правая и левая полуфермы были взаимозаменяемыми.

Узел 3 (рис. 38, а)

Расчётное усилие в стыке N_CT = 9214,2 гН. Ширина накладки Ь_н = 330 мм.

Рис. 38. Укрупнительные стыки фермы из парных уголков (пример 1): а - монтажный стык верхнего пояса; б - монтажный стык нижнего пояса

Толщина накладки = 0,9 см,

где N_H = a_yriV_CT = 0,7-9214,2 = 6450 гН.

Принимаем t_H= 12 мм (не менее толщины фасонки).

Монтажный стык двух отправочных марок ферм выполняется с помощью ручной электродуговой сварки электродами Э-42А по ГОСТ 9467-75*.

Определяем коэффициенты и расчётные сопротивления сварного соединения при расчёте на срез:

• по металлу шва МО = 0,7 -180 = 126 МПа,

где = 0,7 [ табл. 39]; Д = 180 МПа [табл. Г.2];

• по металлу границы сплавления = 1166,5 = 166,5 МПа, где р, = 1,0 [ табл. 39]; R = 0,45 R_un = 0,45• 370 = 166,5 МПа.

Проверяем швы на срез: = 0,76 < 1,0. Таким образом, несущую способность швов принимаем из расчёта по металлу шва.

Требуемая длина сварных швов прикрепления накладки к полкам поясных уголков

Принимаем: два шва по 30 см и два шва по 15 см (см. рис. 38, а). Определяем длину сварных швов для прикрепления верхнего пояса к фасонке: = 18 см.

Конструктивно принимаем длину сварных швов = 35 см. Проверка прочности верхнего монтажного узла на внецентренное сжатие. Геометрические характеристики сечения 1 -1:

• расстояние от нижней точки до центра тяжести сечения