- •Металлические конструкции
- •Часть 3
- •Рецензент Хомяков в.П. Редактор Русецкая и.В.
- •Содержание
- •1. Общие положения. Область применения
- •2 Основные расчетные положения при проектировании стропильных ферм
- •4.1.1 Общие положения.
- •3 Унификация геометрических размеров решетки фермы
- •4 Конструкции легких ферм
- •4.1 Фермы из двух симметрично расположенных уголков
- •4.1.2 Особенности расчета.
- •4.1.3 Особенности конструирования.
- •4.2 Фермы с поясами из широкополочных тавров
- •4.2.1 Общие положения.
- •4.2.2 Особенности расчета.
- •4.2.3 Особенности конструирования.
- •4.3 Фермы с поясами из широкополочных двутавров
- •4.3.1 Общие положения.
- •4.3.2 Особенности расчета.
- •4.3.3 Особенности конструирования.
- •5 Пример расчета и конструирования стропильных ферм
- •5.1 Расчет и конструирование стропильной фермы из уголков, соединенных в тавр
- •5.1.1 Исходные данные.
- •5.1.2 Статический расчет фермы.
- •5.1.3 Подбор сечения стержней фермы.
- •Гибкость стержня
- •5.1.4 Расчет сварных швов прикрепления решетки фермы к верхнему и нижнему поясам.
- •5.1.5 Расчет и конструирование узлов фермы.
- •Касательное напряжение
- •Проверка фланца на поверхностный отрыв в околошовной зоне
- •Ширина накладки
- •5.1.6 Проверка жесткости конструкции.
- •Список литературы
- •2. Методические указания к выполнению курсовых работ и проектов для студентов специальности т1901.00 «Промышленное и гражданское строительство». –Могилев: уо мгту, 2002. – 43 с.
4.1.2 Особенности расчета.
Расчет ферм из симметрично расположенных уголков производится по действующим нормативам с учетом того, что в предельном состоянии в узлах образуются шарниры. Толщины фасонок определяются по таблице 4 в зависимости от наибольшего усилия в решетке фермы (опорном раскосе).
где - коэффициент, зависящий от вида уголка; для равнополочных уголков; = 0,75 – для неравнополочных, закрепленных меньшей стороной; = 0,65 – для неравнополочных, закрепленных большей стороной;
n – количество уголков (швов), n = 2;
kf – катет (высота) сварного шва, принимаемый в пределах 4 – 12 мм. Граничное значение kf для шва по обушку уголка не более 1,2 ∙ t (t – наименьшая из толщин фасонки или уголка), по перу kf принимается не более чем
kf = t - 1 мм при t 6 мм;
kf = t - 2 мм при t 7-16 мм;
kf = t - 4 мм при t 16 мм;
(t – толщина уголка и не более толщины фасонки; число различных по толщине швов на всю ферму не должно превышать 3 – 4);
- коэффициент, принимаемый по 1, табл. 34*;
- коэффициент условия работы сварного шва;
R - расчетное сопротивление металла шва сварных соединений, определяемое по 1, табл. 56;
а – длина сварного шва – дается на непровар (а = 1 - 2 см).
А
А
→
Рисунок 4 – Узлы ферм со стержнями из парных уголков
Таблица 4 - Требуемые толщины фасонок ферм
Максимальное усилие в стержнях решетки, кН |
До 150 |
151- 250 |
251- 400 |
401- 600 |
601 - 1000 |
1001- 1400 |
1401- 1800 |
1801- 2200 |
2201 - 2600 |
2601 - 3000 |
Толщина фасонок, мм |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
25 |
Максимальная длина сварного шва min = 60 мм, максимальная не более 85 ∙ ∙ kf. Длина сварного шва должна быть кратной 10 мм.
Порядок расчета опорных промежуточных и монтажных узлов традиционных ферм из симметричных уголков зависит конструкционной формы узла и широко освещен в литературе, поэтому описание расчета не приводится.
4.1.3 Особенности конструирования.
Конструирование фермы начинается с проведения осей элементов, сходящихся в узле. Ось любого элемента считается совпадающей с положением его центра тяжести, округленной до 5 мм.
Минимальный профиль уголков для ферм назначают из равнополочных уголков 50 х 5 или из неравнополочных уголков 63 х 40 х 5. Длина уголков принимается кратной 10 мм, резка осуществляется под прямым углом.
Фасонки ферм конструируются в зависимости от расположения и размеров сварных швов. Высоту фасонки рекомендуется принимать в соответствии со стандартными размерами ширины листа. Стержни решетки приваривают к фасонке фланговыми швами, которые выводят на 20 мм на торец уголка.
В целях снижения величины сварочных напряжений расстояния между сварными швами решетки и поясов фермы принимаются равными = 6 ∙ tф – 20 мм, но не более 80 мм, tф – толщина фасонки. Расстояние между сварными швами решетки не менее 50 мм. Разница в толщинах фасонок между двумя соседними узлами не должна превышать 2 мм (в отдельных случаях не более 4 мм). Например, толщины опорных фасонок бывают больше промежуточных.
Между торцами соединяемых элементов поясов оставляют зазор 50 мм. Для совместной работы симметричных уголков между ними ставят соединительные прокладки шириной 60 - 100 мм, длиной на 20 - 30 мм более ширины уголка и толщиной, равной толщине фасонок, на расстоянии 40 ∙ i – для сжатых элементов и 80 ∙ i – для растянутых (i – радиус инерции уголка относительно оси, параллельной плоскости прокладки для таврового сечения и минимальной для крестового). Сжатые стержни необходимо соединять не менее, чем двумя прокладками.
Толщину опорной плиты при шарнирном опирании ферм на уровне нижнего пояса принимают не менее 20 - 25 мм, диаметр опорных болтов - в пределах 20 - 24 мм, отверстия под болты - диаметром 40 - 50 мм. Это даем возможность устранить неточность закладки анкеров при монтаже.
