Расчет и конструирование узлов стропильных ферм

Порядок конструирования и расчета узлов стропильных ферм следующий

1) провести осевые линии элементов так, чтобы они сходились в центре узла;

2) к осевым линиям «привязать» поясные уголки. Для этого определить по сортаменту размер Z_o от центра тяжести уголка до обушка и округлить его по правилу округления до 5 мм, получив тем самым расстояние от обушка уголка до осевой линии. Таким же образом нанести контурные линии стержней решетки. Рассто­яние между краями элементов решетки и пояса в узлах (а) следу­ет принимать равным 6t - 20 мм, но не более 80 мм (здесь t _ толщина фасонки, мм);

3) рассчитать при крепление стержней решетки к фасонкам угловыми швами. Усилие N, действующее в прикрепленном стержне, распределяется между швами по перу и обушку уголка

;

где , приближенно принимается:

0,3 - для равнобоких уголков;

. 0,25 - для неравнобоких уголков, прикрепляемых узкой полкой;

0,35 - для неравнобоких уголков, прикрепляемых широкой полкой.

Требуемая длина сварных угловых швов при определяется

по перу:

по обушку:

При этом и . Швы следует выводить на торец уголков на длину 20 мм.

В этих формулах задаются величиной ; причем , где t - наименьшая толщина соединяемых элементов.

Размеры фасонки зависят от длины швов крепления к ней стержней решетки. Длина фасонки определяет длину швов креп­ления поясных уголков к фасонке. Эти сварные швы проверяются на действие разности усилий в смежных панелях:

В расчет включают если эта длина меньше длины фасонки. Достаточно проверить лишь швы крепления обушков пояса , где , и - усилия в смежных

панелях, причем при одинаковых знаках усилий > .

Ниже даются рекомендации по расчету и конструированию некоторых узлов стропильной фермы.

Узлы конструируют в соответствии с рекомендациями, приве­денными выше: проводят осевые линии, к ним привязывают по­ясные уголки и уголки решетки, определяют длины швов крепле­ния раскосов. Полученные длины швов откладывают на стержнях в том же масштабе, в котором вычерчен узел, а затем вычерчива­ют фасонку (1). Размеры опорного ребра (2) рекоменду­ется принять: В_р = 200 мм; t_p = t_ф. Сечение опорного ребра необ­ходимо проверить на смятие по формуле

где = B_р. t_p. Если это неравенство не выполняется, то необхо­димо увеличить размеры ребра.

Опорная реакция N передается через сварные швы крепления фасонки к ребру. Требуемый катет этих швов рассчитывается по формуле

где

1,2 - коэффициент, учитывающий возможную неравномер­ность передачи усилия.

Заводские сварные соединения выполняются сплошными сварными швами. Размеры фасонки зависят от длины сварных швов крепления решетки.

Узел 2, представляющий собой заводской стык при изменении сечения пояса устраивается при решении изменить се­чение пояса в пределах отправочного элемента. Стык пояса сме­щается в сторону панели с наименьшим усилием ( > .), при этом величина смещения (300…400 мм) такова, что усилия в рас­косах на работу стыка не влияют.

Горизонтальные полки уголков пояса перекрываются двумя накладками, вертикальные полки соединяются фасонкой.

Размеры накладок подбираются из условия их равнопрочности с перекрываемыми полками:

где - площадь накладки;

и - ширина и толщина накладки;

и - ширина и толщина уголка .

Размеры фасонки определяются длинами швов крепления рас­косов к фасонке, рассчитывается по предельному усилию, вос­принимаемому накладкой: тогда

Прочность стыка в предположении его центрального загруже­ния силой , проверяется по формуле

,

где площадь накладки площадь фасонки ;

1,2 - коэффициент, учитывающий эксцентричное положение усилия N в стыке.

Швы крепления к фасонке проверяются на действие узловой нагрузки:

где - суммарная длина швов крепления пояса к фасонке.

Узлы с листовыми накладками применяются наиболее часто, в частности в типовых фермах с параллельными поясами.

Стык перекрывается с помощью двух горизонтальных накла­док, соединяющих горизонтальные полки уголков, и двух верти­кальных накладок, соединяющих фасонки отправочных элементов.

При конструировании и расчете этого узла сначала рассчитыва­ют швы крепления раскосов и стоек к фасонке, по длине которых определяется размер фасонки по высоте. Причем длина фасонок должна быть не менее длины стыковых горизонтальных накладок.

Размеры накладок подбираются из условия равнопрочности стыка основным стержням с перекрываемыми элементами.

Горизонтальная накладка:.

Усилие на горизонтальную накладку:

При

2

Вертикальная накладка: ширина 200 мм, высота

. определяется прочностью сварных швов, передающих усилие в стыке, по формуле

где - угол наклона раскоса к поясу.

где 1,2 - коэффициент, учитывающий возможность передачи усилия с эксцентриситетом.

Остальные швы принимаются минимальных размеров, но не более двух-трех типоразмеров швов в одном узле.

Этот узел конструируется и рассчитывается так же, как узел 4. Горизонтальные накладки следует изогнугь, чтобы получить уклон пояса 1,5 % и обеспечить строительный подъем фермы.

Приложение3

Приложение4

Дата добавления: 2014-11-16