Расчет сегментной фермы (стр. 6 из 7)
; 
кН/см2 = 0,3 МПа < 
МПа.2.4. Конструирование и расчет узлов фермы
Опорный узел
Расчетные усилия: NB = – 304,8 кН, NН =269,9 кН.
Соединение верхнего пояса с нижним осуществляется лобовым упором в плиту сварного башмака.
Рассчитаем длину швов для прикрепления уголков нижнего пояса к фасонкам узла. Сварка полуавтоматическая проволокой Св-08А.
Согласно табл. 4 СНиП II-23-81 расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
кН/см2,где gwm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.
По табл. 4 СНиП II-23-81 расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:
кН/см2.Зададимся катетом шва kf = 6 мм.
По табл. 34 СНиП II-23-81 для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва:
bf = 0,9 – по металлу шва;
bz = 1,05 – по металлу границы сплавления.
Определим, какое сечение в соединении является расчетным:
кН/см2,следовательно, расчетным является сечение по металлу шва.
Длина шва, прикрепляющего нижний пояс к фасонкам опорного узла:
см.Принимаем 4 шва по 10 см с общей расчетной длиной
см.Длина швов прикрепляющих упорный швеллер к узловым фасонкам:
см.Принимаем общую длину швов в соединении швеллера с фасонками, равную 35 см.
Упорный швеллер предварительно назначаем №24 с моментом сопротивления Wу = 31,6 см3. Проверим прочность швеллера на изгиб от давления торца верхнего пояса:
кН/см2 < 
кН/см2.Смятие торца верхнего пояса проверим по формуле
кН/см2 = 7,9 МПа < 
МПа. 
Рис. 22. Чертеж опорного узла фермы.Определим толщину опорной плиты.
Площадь опирания:
см2.Опорная реакция от полной нагрузки Р = 185,5 кН.
Реактивное давление на опорный лист:
кН/см2.Момент, изгибающий консольную часть опорной плиты:
кНсм,где
см – ширина консольной части плиты.Изгибающий момент в средней части плиты, считая края плиты защемленными:
кНсм.Необходимая толщина плиты:
см.Принимаем толщину плиты равной 14 мм.
Промежуточный узел верхнего пояса.
Усилия, действующие в узле: NB-1 = – 304,8 кН; NB-2 = –282,0 кН; N2-3 = 38,4 кН; N’2-3 = – 38,8 кН.
Центральный болт.
Прикрепление раскоса к верхнему поясу осуществляется одним центральным болтом d = 2,4 см, имеющим четыре среза. Работу двух срезов в соединении с накладками принимаем в расчете с коэффициентом условий работы gс = 0,5, учитывая таким образом податливость крепления накладок к поясу. Расчетное число срезов болта п = 2 + 0,5×2 = 3.
Несущая способность этого соединения определяется:
– по смятию древесины (табл. 17 СНиП II-25-80):
кН,где с = 16 см – ширина верхнего пояса;
ka - коэффициент, учитывающий угол наклона усилия к волокнам древесины a = 43,77° (табл. 19 СНиП II-25-80);
– по изгибу болта:
кН;Найденные величины превышают наибольшее усилие в раскосе N’2-3 = – 38,8 кН.
Металлические накладки прикрепляются к раскосу четырьмя глухарями d = 2 см; l = 12 см – по два глухаря с каждой стороны раскоса.
Несущая способность прикрепления глухарями накладок к раскосу:
– по смятию древесины:
кН > 38,8 кН,где а = l - dн = 12 – 0,8 = 11,2 см – длина защемления глухаря в древесине;
dн – толщина накладки;
т – число глухарей.
– по изгибу нагеля:
кН > 38,8 кН. 
Рис. 23. Чертеж промежуточного узла верхнего пояса.Стальные накладки.
Накладки рассчитываем на растяжение и сжатие с учетом продольного изгиба из плоскости фермы.
Сечение накладки 0,8´8,0 см.
Площадь сечения:
см2; 
см2.Гибкость накладки из плоскости фермы:
< 150,где l0 = 46,5×0,7 = 32,6 см – расчетная длина накладки при расчете на продольный изгиб, считая один конец закладки защемленным (табл. 71,а СНиП II-23-81).
Коэффициент устойчивости при lх = 141 j = 0,356 (табл. 72 СНиП II-23-81).
Проверяем несущую способность накладки:
– по прочности:
кН/см2 < 
кН/см2;– по устойчивости:
кН/см2 > 
кН/см2.Средний узел нижнего пояса.
Стойка 3-3’ при расчетном усилии N3-3’ = 10,2 кН прикрепляется к узлу нижнего пояса двумя глухарями d = 2,0 см, l = 12,0 см.
Каждый раскос с расчетным усилием, равным N2-3 = 38,8 кН, прикрепляется четырьмя такими же глухарями (см. расчет промежуточного узла). В среднем узле осуществляется стык нижнего пояса при помощи накладок и вертикальных фасонок.
Длина швов для прикрепления уголков к фасонкам определена в расчете опорного узла фермы.
Рис. 24. Чертеж среднего узла нижнего пояса.Коньковый узел.
Прикрепление стойки 3-3' назначается конструктивно. Стык блоков верхнего пояса выполняется аналогично конструкции промежуточного узла верхнего пояса.
Рис. 25. Чертеж конькового узла.2.5. Краткие указания по изготовлению конструкций
Верхние клееные пояса ферм изготавливаются из пиломатериала II и III качественных категорий с влажностью не более 15%.
Пиломатериал III категории используется в средней части сечения пояса по высоте (см. рис. 18). Верхние и нижние доски пояса по высоте 0,1 h (но не менее двух досок в каждой зоне) должны быть изготовлены из пиломатериала II категории.
Для раскосов и стоек фермы, загруженных при растяжении не более чем на 70%, применяется древесина II категории.
Доски по плоскостям склеивания должны быть чисто остроганы на станках.
В случае использования для поясов короткого пиломатериала в верхней и нижней зонах пояса должны стыковаться на «ус» с длиной стыка не менее десятикратной толщины доски или на зубчатый шип.
В средней зоне пояса (по высоте) стыки досок осуществляются впритык.
Расстояние между стыками смежных досок должно быть не менее 20 толщин стыкуемых досок. В одном поперечном сечении допускается стыковать не более 25% всех досок и не более одной доски в наиболее напряженной зоне.
Для склеивания досок рекомендуется водостойкие фенолформальдегидные клеи КБ-3 или СП-2.
Для получения сплошного слоя пароизоляции полоса толя заранее прикрепляется к прогонам снизу. После устройства подшивки края полосы отгибаются и на них сверху наклеивается на мастике слой толя, укладываемый между прогонами (рис. 3).