Конструктивный расчёт фермы. Расчеты от верхнего пояса до опорного узла, страница 7

Узел осуществляем в виде сварного из стальных листов башмака. Верхний пояс упирае-тся в ребристую плиту, приваренную к фасонкам башмака, раскосы крепяться к узлу болтовым соединением с помощью стальных накладок.

Принимаем:

сталь класса С235;

класс болтов 4.6, класс точности болтового соединения В.

Расчёт сварного башмака

Расчёт сварного бошмака см. расчёт конькового узла.

Толщину плиты принимаем анологично п.4.3.4. t _ПЛ =1,0 см.

Расчёт узлового болта

Узловой болт, к которому крепяться раскосы, расчитываем на изгиб от равнодействую-щей усилий в раскосах.

Расчётные усилия по табл.4.2.:

для раскоса 5

сочетания 1:  N =10037 Н;

сочетания 2, слева (справа):  N =8160 Н, (8665 Н);

для раскоса 3

сочетания 1:   N =-25839 Н;

сочетания 2, слева (справа):   N =-23285 Н, (-19459 Н).

Maксимальное равнодействующее усилие будет при сочетании 1.

Усилие определяем метолом описанном в п.4.3.4.

Равнодействующее усилие N =31218 Н.

Момент ,

где

t _ПЛН =8 мм -толщина планки;

W =M/R _b =18,731/21,0 =0,89 см ³ =0,1·d ³ ,

здесь R _b =21,0 кН/см ²  -расчётное сопротивление болта.

Диаметр болта , принимаем d =30мм.

Расчёт болта на срез по формуле (127) п.11.7* СНиП [3] :  

N _b /(A·n _s) ≤ R _bs ·g _b ,

где

А =7,06 см ² -площадь болта;

n _s =4 -количество плоскостей среза;

R _bs =15 кН/см ² -расчётное сопротивление срезу болта класса 4.6 по табл.58*

СНиП [3];

g _b =1;

31,218/(7,06·4) =1,10 кН/см ² << R _bs ·g _b =15 кН/см ².

Прочность болта на срез обеспечена.

Расчёт болта на смятие по формуле (128) п.11.7* СНиП [3] :   

,

где

d =3,0 см -наружный диаметр болта;

St =1,6 см -наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемая в одном направле-

нии, принимая толщину стальных накладок 8мм;

R _bр =43,5 кН/см ² -расчётное сопротивление смятию болта класса 4.6 по табл.59*

СНиП [3];

g _b =0,8 -по табл.35*СНиП [3];

31,218/(3·1,6) =6,50 кН/см ² << R _bs ·g _b =43,5 кН/см ².

Прочность болта на смятие обеспечена.

Расчёт планок

Планки крепяться к раскосу двумя болтами Ø12мм, к стальному башмаку одним болтом  Ø 30мм.

Размер сечения планки из условия размещения болтов рассмотрен в п.4.3.4.

Для узлового болта Ø30мм:

min а ₃ =1,5·d =1,5·30 =45мм; max а ₂₍₃₎ =4·d =4·30 =120мм;

S ₁ =7·d; S ₂ =3,5·d; S ₃ =3·d, здесь d -диаметр нагеля.

Принимаем размеры для Ø30 а ₂ =60мм; а ₃ =45мм, требуемая ширина планки 2·45 =90мм.

Принимаем сечение планки опорного раскоса 90´8 мм.

Проверка несущей способности нагелей в креплении планки с раскосом 3 (17).

Требуемое количество нагелей определяем по формуле (55) п.5.13 СНиП [2]:

п _Н ≥ N/(T·n _Ш ),

где

Т -наименьшая расчётная несущая способность, найденная по формулам 1.а) и 3.б)

табл.17 СНиП [2]:

смятия в среднем элементе соединения Т_СМ =0,5·с·d =0,5·12,5·1,2 =7,5 кН, здесь

с =12,5см -толщина среднего элемента (бруса);

изгиб нагеля Т_И =2,5·d ² =2,5·1,2 ² =3,6 кН;

Принимаем Т=3,6 кН;

п _Ш =2 -число расчётных швов одного нагеля;

N =25839 Н;

п _Н ≥ 25,839/(3,6·2) =3,6 шт. > п _Н =2 шт, принимаем п _Н =4шт.

Проверяем стальные планки раскоса 5(15) на растяжение в сечении, ослабленном узловым болтом по формуле (5) п.5.1. СНиП [3]:

,

где

N =10037 Н;

А _n =2·(9·0,8-3,2·0,8)=9,3 см ² -площадь сечения нетто 2-х накладок, размером сечения одной накладки 90´8 мм;

R _Y =23,5 кН/см ²  -расчётное сопротивление по пределу текучести по табл.51,а

СНиП [3] для марки стали С235 при толщине от 2 до 20 мм;

g _С =1,05 -коэф. условий работы по табл.6* п.п.6.в) СНиП [3];

.

Прочность планок раскоса 5(15) из условия растяжения обеспечена.

Проверяем стальные планки опорного раскоса из условия устойчивости, в плоскости перпендикулярной плоскости пластинки по формуле (7) п.5.3. СНиП [3]:

,

где

N =0,5·(-25839) =-12920 Н;

А =9·0,8 =7,2 см ² -площадь сечения накладки, размером 120´8 мм;

R _Y =23,5 кН/см ²  -расчётное сопротивление по пределу текучести по табл.51,а

СНиП [3] для марки стали С235 при толщине от 2 до 20 мм;

g _С =1,05 -коэф. условий работы по табл.6* п.п.6.в) СНиП [3];