Подбор сечения центрально сжатого стержня
1. Определяем требуемую площадь сечения одного уголка
где - коэффициент условий работы для растянутых стержней; Ry - расчетное сопротивление стали С 245 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 20 мм (т. 2.3 [1]);
– коэффициент продольного изгиба, предварительно принимаем .
2. Принимаем по т.7.[1] сечение из двух равнополочных уголков
, , .
3. По табл.2.3 [1] по толщине пера уточняем расчетное сопротивление стали Ry
4.Вычисляем гибкости стержня
,
где l-геометрическая длина стержня;
μх =1 и μy=2- коэффициенты расчетной длины.
5. По табл.3.10 [1] по расчетному сопротивлению Ry и максимальной гибкости уточняем коэффициент продольного изгиба φ.
6.Выполняем проверку устойчивости
<
7. Проверка гибкости стержня
где - предельная гибкость, определяется по формуле для сжатых стержней поясов и опорного раскоса.
Подбор сечений стержней фермы осуществляем с помощью программы Shumax.
4.4 Расчет и конструирование сварных швов ферм
Для сварки узлов принимаем полуавтоматическую сварку под флюсом АН-348-А сварной проволокой диаметром d=1,4÷2 мм.
Проверка верхнего пояса ферм в стадии транспортирования и монтажа
.
Расчет и конструирование сварных швов:
МПа< МПа.
где , - коэффициенты глубины проплавления
- коэффициенты условий работы шва
МПа - расчётное сопротивление по металлу шва(т.4.4[1]);
МПа - расчётное сопротивление по металлу границы сплавления;
МПа – временное сопротивление стали С245 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 20мм (т. 2.3 [1]);
Прикреплять элементы решётки из уголков к фасонкам рекомендуется двумя фланговыми швами.
Распределение усилий между швами по обушку и перу
Тип сечения
| k1
| k2
| y
x x
y
|
0.7
|
0.3
|
Значение коэффициентов, учитывающих распределение усилия в элементе между швами по обушку и перу уголка, принимаются обушок уголка К1 =0.7; перо уголка К2 =0.3;
Требуемые расчетные длины швов:
- по обушку ; по перу ;
Катетом шва следует задаваться, исходя из конструктивных ограничений:
- по обушку ; -по перу ,
Конструктивная длина шва мм. Полученные по расчёту длины швов округляем в большую сторону до размера, кратного 5 мм. Если по расчёту длина шва меньше 50 мм, то принимаем 50 мм. Расчёт швов удобно выполнять в табличной форме (таблица 4.2).
Таблица 4.2 Расчет длин сварных швов
Элемент
| № стержня
| Сечение
| N,кН
| Шов по обушку
| Шов по перу
| |
|
|
|
|
| ,
| | мм
| мм
| мм
| мм
| мм
| Мм
| | Верхний пояс
|
| 63x5
| 481,12
|
| 188,99
|
| 4/5
|
|
| | Нижний пояс
|
| 80x8
| 541,26
|
| 177,18
|
|
| 91,12
|
| | Раскосы
|
| 80x8
| 388,87
|
| 127,3
|
|
| 65,47
|
| |
| 63x5
| 233,32
|
| 91,65
|
| 4/5
| 39,28
|
| |
| 63x5
| 77,77
|
| 30,55
|
| 4/5
| 13,09
|
| | | Стойки
|
| 63x5
| 49,31
|
| 19,37
|
| 4/5
| 8,3
|
| |
| 63x5
| 98,68
|
| 38,74
|
| 4/5
| 16,5
|
| | 97’
| 63x5
|
|
|
|
| 4/5
|
|
| | 4.5 Расчет и конструирование узлов ферм
По полученным длинам швов крепления раскосов и стоек определяем размеры фасонки. Стержни решётки не доводим до поясов на расстояние мм, но не более 80 мм, - толщина фасонки в мм. Для рассчитываемой фермы мм<80мм, принимаем а=50мм.
Узел 1.
Длина сварных швов крепления стойки к фасонке . Принимаем . Расчётная длина швов
, в расчёт включаем
Сварные швы крепления пояса рассчитываем на совместное действие усилий
Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам уголков:
Напряжения в наиболее нагруженных швах по перу уголков:
Узел 2.
Длина сварных швов крепления стойки к фасонке . Принимаем . Расчётная длина швов
, в расчёт включаем
Сварные швы крепления пояса рассчитываем на совместное действие усилий
Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам уголков:
Напряжения в наиболее нагруженных швах по перу уголков:
Узел 5.
Длина швов крепления пояса к фасонке составляет: по обушку 34 см, по перу – 31 см. Принимаем . Расчеты на прочность не выполняем.
Узел 6.
Швы крепления пояса к фасонке рассчитываем на совместное действие продольных усилий в смежных панелях пояса и и узловой нагрузки F.
Узловая нагрузка:.
По полученным при конструировании узла размерам фасонки длина швов крепления пояса составляет l = см. Принимаем
Расчетная длина шва :
, поэтому в расчет включаем
Напряжения в наиболее нагруженном шве по обушку:
Дополнительные напряжения от узловой нагрузки F:
где:
суммарная протяженность участков швов, передающих силу F.
Результирующее напряжение
Узел 7.
Длина швов крепления пояса к фасонке составляет: по обушку см, по перу – см. Принимаем . Расчеты на прочность не выполняем.
Узел 8.
Узел проектируем на высокопрочных болтах М из стали 40X “селект”, для крепления поясов принимаем 4 листовых накладки сечением .
Прочность стыка проверяем по усилию
Площадь сечения стыка определяем с учетом ослабления поперечного сечения каждой накладки одним отверстием диаметром , тогда площадь нетто горизонтальной и вертикальной накладок:
Усилие воспринимаемое одной накладкой:
где - коэффициент условий работы;
Ry = МПа – расчетное сопротивление стали С для листового проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 4 до 10мм (т. 2.3 [1]);
Средние напряжения в накладках:
Определяем несущая способность одной плоскости трения одного высокопрочного болта:
где Аbh= см2 –площадь одного болта нетто (т.5.5 [1]);
- расчетное сопротивление болтов растяжению;
-наименьшее временное сопротивление (т.5.7[1]);
- коэффициент условий работы при количестве болтов в стыке с одной стороны меньше n < 5 (т.5.3[1]);
- коэффициент трения для обработки стальными щетками контактных поверхностей без консервации и контроля натяжения болтов по моменту закручивания (т.5.9[1]);
Для прикрепления одной горизонтальной накладки при одной плоскости трения число болтов по одну сторону от оси стыка:
, принимаем болта М .
Для прикрепления одной вертикальной накладки при двух плоскостях трения число болтов по одну сторону от оси стыка:
, принимаем болта М
Так как площадь ослабленного сечения накладки
то необходима проверка его прочности по следующей формуле:
где - расчетная площадь сечения;
- количество болтов в рассматриваемом сечении;
- общее число болтов на накладке по одну сторону от оси стыка.
Сварные швы крепления фасонки к поясу принимаем конструктивно минимальной толщины
Узел 8’.
Узел проектируем на высокопрочных болтах М16 из стали 40X “селект”. Сечения накладок принимаем
Прочность стыка проверяем по усилию:
Площадь сечения одной накладки с учетом ослабления одним отверстием:
Среднее напряжение в накладках:
Определяем несущая способность одной плоскости трения одного высокопрочного болта:
где Аbh= см2 –площадь одного болта нетто (т.5.5 [1]);
- расчетное сопротивление болтов растяжению;
-наименьшее временное сопротивление (т.5.7[1]);
- коэффициент условий работы при количестве болтов в стыке с одной стороны меньше n < 5 (т.5.3[1]);
-коэффициент трения для обработки стальными щетками контактных поверхностей без консервации и контроля натяжения болтов по моменту закручивания (т.5.9[1]);
Усилие, воспринимаемое одной накладкой,
Требуемое число высокопрочных болтов для прикрепления одной горизонтальной накладки (k=1) по одну сторону от оси стыка:
, принимаем болта М .
Требуемое число высокопрочных болтов для прикрепления одной вертикальной накладки (k=2) по одну сторону от оси стыка:
, принимаем болта
Так как
то необходима проверка прочности ослабленного сечения.
Швы крепления фасонки к поясу принимаем конструктивно .
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2025 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|