Расчет консольной фермы (стр. 2 из 2)

Рис. 4 - Крепление решетки к косынке

Принимаем

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРЕПЛЕНИЯ КОСЫНКИ К ПОЯСУ

Требуется рассчитать крепление косынки к поясу в узле 1’. Примем толщину косынки 8 мм. Максимальное значение катета:

;

где

–наименьшая толщина соединяемых элементов.

Минимальное значение катета определим по табл. 35 СП 53-102 2004:

k=4 мм, принимаем катет шва равным 8 мм.

Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям:

1.По металлу шва

2.По границам зоны сплавления.

Рис. 5

SY=0 – следовательно усилия в раскосах должны быть разных знаков. SХ=0 – следовательно горизонтальные швы срезаются силой Т=N1cosa+N2cosa (формула 18.7, [2]),

где N1=01’, N2=21’, a=590.

Найдем усилие в стержне 01’: рассечем между узлами 0 и 1 (рис. 6), составим уравнение SY=0= –45Р – Q – 01’sina

Рис.6

01’= (–45Р – Q) / sina = (–45*4 – 30) / sin590= - 344993 H – знак “минус” для случая, когда вектор силы направлен в сторону, противоположную той, которая указана на рисунке 5.

Т=240235*cos59 + 344993 cos59 = 301414 Н

где

- расчетная длина шва и N = Т.

Для первого случая (сечение по металлу шва):

Для второго случая (сечение по границам металла шва):

Максимальная длина углового шва lmax=85*k*b=85*8*0,7=476 мм.

Минимальная длина шва Lmin=4k=4*8=32 мм, но не менее 40 мм.

Принимаем длину шва 250 мм.

5.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СТЫКОВ

Произведем расчет стыкового соединения верхнего пояса (стык в стержне 1’2’). Соединение выполним при помощи накладок, изображенных на рисунке 7.

Из условия прочности на растяжение найдем толщину накладок d:

Ry ≥ N/A= 1’2’/(2(l2 + l3) d),

где l3= 400 мм , l2 = 160 мм – ширины боковой и верхней накладок; приняты из габаритов двутавра и условия беспрепятственного доступа и проведения сварки.

d≥ 1’2’/(2(l2 + l3) Ry) = 3044400/(2(400+160)345) = 7 мм, примем d = 8 мм. Зная толщину накладки, примем катет нахлесточного шва k = 8 мм. Примем сварку без разделки кромок, тип шва Н1.

Далее найдем требуемую длину швов:

lw ≥ N/(k∙b ∙Rw).

Расчет по металлу границы сплавления:

lw z≥ 3044400/(8∙1 ∙220) = 1729 мм.

Расчет по металлу шва:

lw f≥ 3044400/(8∙0,7 ∙215) = 2528 мм.

Примем общую длину швов 2530 мм.

Длину фланговых швов боковых и полочных накладок примем одинаковыми:

(l1 - 50)/2= (lw - 2(l2 + l3))/8 = (2530 - 2(160 + 400))/8 »176 мм, примем lф = 180 мм. Длины всех швов удовлетворяют условиям: минимальная длина шва Lmin=4k=4*8=32 мм, но не менее 40 мм и максимальная длина шва Lmax= 85k bf = 85∙0,7∙8 = 476 мм.

Размер нахлестки не должен быть меньше пяти толщин самого тонкого из свариваемых элементов:

Lнахл min = 5*8 = 40 мм. Полученный результат (180 мм) удовлетворяет этому условию

Рисунок 7-Проектирование планки

Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекрываемых планками, следует оставить зазор не менее 50 мм, для того чтобы уменьшить сварочные напряжения.