4.4 Подбор сечений стержней фермы.

В целом для подбора стержней фермы используется программный комплекс Shumax v6.5. Необходимо только предварительно определить значения коэффициентов _х и _у, а также геометрической длины l.

Для задания коэффициентов _х и _у, будем руководствоваться следующими правилами:

1) Для стержней верхнего пояса (стержни 4,5,6,7,8,9) _х = 1; _у = 2.

2) Для стержней нижнего пояса (стержни 1,2,3) расчетная длина из плоскости фермы принимается равной расстоянию между распорками, раскрепляющими нижний пояс фермы от перемещения из плоскости, значит в соответствии со схемой связей по покрытию здания _х = 1; _у = 3.

3) Для стержней опорных раскосов (стержни 14,19) _х = 0,5; _у = 1.

4) Для всех остальных стержней (стержни 10,15,11,11’,17,12,18) _х = 0,8; _у = 1.

Расчет производим для наиболее нагруженных стержней верхнего и нижнего поясов и половины раскосов, поскольку ферма симметричная относительно вертикальной оси. Определяем для них в соответствии со схемой фермы геометрические длины:

Стержни 2,6 – 3 250 мм.

Стержни 14, 15, 16 – 3843 мм.

Стержни 10, 11, 11’ – 2 050 мм.

Результаты расчета приведены в таблице:

В соответствии со стандартами необходимо, чтобы в ферме использовались не более четырех типоразмеров уголков, поэтому с целью унификации принимаем следующие размеры уголков:

1) Для стержней верхнего пояса: два равнополочных уголка 125х14 мм.

2) Для стержней нижнего пояса и опорного раскоса: два равнополочных уголка 110х7 мм.

3) Для раскоса 16: два равнополочных уголка 75х5 мм.

4) Для всех остальных стержней: два равнополочных уголка 63х5 мм.

4.5 Расчет и конструирование сварных швов ферм

Для сварки узлов принимаем механизированную сварку в нижнем положении проволокой Св-08Г2С диаметром d=1,4÷2 мм в углекислом газе.

Угловой шов рассчитываем по металлу шва, так как

где и - коэффициенты глубины проплавления шва, для полуавтоматической сварки

проволокой СВ-08Г2С, и (т.4.2 [1]).

R_wf = 215 МПа – расчётное сопротивление по металлу шва (т.4.4 [1]);

(т.4.7 [1]), где R_un = 370 МПа – временное сопротивление свариваемости стали С255 при толщине фасонного проката 12,3 (т.2.3 [1]);

– коэффициенты условий работы сварного шва;

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.

Прикреплять элементы решетки из уголков к фасонкам рекомендуется двумя фланговыми швами.

Требуемые расчётные 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.

Элемент	№ стержня	Сечение	N,кН	Шов по обушку					Шов по перу
					k1N, кН	kf, мм	l, мм	k1N, кН		kf, мм	l, мм
верхний пояс
нижний пояс
раскосы
стойки