3.4 Решение и расчет узлов фермы
Рассчитываем узлы показанные на рисунке 11.
Рисунок 11 – Рассчитываемые узлы фермы
3.4.1 Расчет узла А (рисунок 12).
Для передачи усилия верхнего пояса N=148,4 к вертикальным стальным листам крепим на сварке упорный швеллер, высоту которого определяем из условия, чтобы середину его высоты проходила смещенная ось пояса.
Рисунок 12 – Узел А
При
e=5
см расстояние от нижней кромки до оси
составит
.
Высота швеллера h=6,55
2=13,1см.
Принимаем швеллер N15
(ГОСТ 8240-72).
Напряжение смятия в торце пояса:
(22)
где Fсм – площадь смятия.
Швеллер проверяем на изгиб как балку пролетом l=b=14см.
Проверим напряжения верхнего пояса по смятию:
Расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон Rcт=15МПа.
Напряжение:
Стойка соединяется с верхним поясом двумя косынками на болтах, с требуемой площадью:
где 0,8 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения.
Rs=235 МПа – расчетное сопротивление стали.
Принимаем 2 болта диаметром d=2,4см А=4,52см2 (по сортаменту)
Шайбы используем квадратные, размерами: 90х90мм и толщиной 7мм. (по сортаменту).
Для закрепления верхнего пояса на швеллере используем такой же болт как и для стойки.
3.4.2 Расчет узла Д (рисунок 13 ).
На стойку 10 действует сжимающее напряжение N=18,75 кН.
Стойка 10 соединяется с раскосом 11 с помощью металлической косынки и болтов.
Рисунок 13 – Узел Д
Требуемое количество болтов стойки:
Принимаем 1 болт диаметром d=1,2см А=1,13см2 (по сортаменту); шайбы используем квадратные, размерами: 45х45мм и толщиной 4мм. (по сортаменту).
Требуемая площадь болтов раскоса:
Принимаем 2 болта диаметром d=2,4см А=4,52см2 (по сортаменту); шайбы используем квадратные, размерами: 90х90мм и толщиной 7мм. (по сортаменту).
Нижний пояс выполняется из двух равнополочных уголков 50 50 5 (ГОСТ 8510-86) с F=9,6см2 и приваривается к косынке сваркой электродами Э-42 по ГОСТ-9467-75*.
Рассчитываем угловые сварные швы на срез:
(23)
где
- расчетное сопротивление углового шва
срезу;
-
коэффициент, принимаемый при сварке
стальных конструкций.
Следовательно, окончательно принимаем катет шва равным 5мм.
3.4.3 Расчет узла В (Рисунок 14).
Рисунок 14 – Узел В
Определяем число болтов, крепящих стойку 13 к верхнему раскосу; действующее усилие N=32,92кН.
Принимаем 2 болта диаметром d=1,6 см А=2,01см2.(по сортаменту); шайбы принимаем квадратные, размерами: 55х55мм и толщиной 4мм. (по сортаменту).
3.4.5 Расчет узла Г (рисунок 15).
Рисунок 15 – Узел Г
Определяем число болтов; действующее усилие N=148,23кН.
Ставим по два болта d=24мм, А=4,52+4,52=9,04 7,87см2
Рассчитываем угловые сварные швы на срез:
(24)
где - расчетное сопротивление углового шва срезу;
- коэффициент, принимаемый при сварке стальных конструкций.
Окончательно принимаем катет шва равным 5мм.