Расчет стропильной фермы покрытия, страница 4

Проверка прочности сварных соединений при  для стержня 1 – 2:

Проверка прочности сварных соединений при   для стержня 1 – 2:

где .

Прочность сварных соединений обеспечена.

Т.к. в результате  компоновки узлов фермы, эксцентриситеты от расцентровки осей стержней фермы на уровне нижнего пояса не превысили , то выполнение поверочного расчета нижнего пояса с учетом узловых моментов не требуется.

Скорректированные в результате расчета узлов фермы сечения стержней приведены в графе 16 табл. 2.3. 

      Расчет стыков поясных стержней.

Монтажный стык труб нижнего пояса.

Рис. 2.8 Монтажный стык труб нижнего пояса.

Стык осуществляется на высокопрочных болтах диаметром 16 мм из стали 40Х «Селект» по ГОСТ 4543-71* с временным сопротивлением   (см. табл. 61[1]).

Необходимое количество болтов определяется по формуле (1.27):

.

где:  N – усилие растяжения в соединяемых элементах.

- площадь сечения болта «нетто» (см. табл. 62 [1]).

Исходя из условия закручивания гаек расстояние от оси болта до внешней поверхности трубы () принимается равным 32 мм ().

Тогда периметр, на котором следует разместить болты, будет равен:

.

Исходя из требований по размещению болтов наибольшее расстояние между болтами (см. табл. 39[1]) равно: . Тогда наименьшее количество болтов из конструктивных требований определиться как частное от деления периметра на наибольшее расстояние между болтами:

.

Окончательно принимаем 6 болтов (см. рис. 2.8). Предварительное натяжение болтов равно .

Так как , то толщина фланца определяется по формуле (1.28):

, где - расчетное сопротивление стали С235.

Катеты сварных швов, прикрепляющих фланцы к трубам, принимаются равными - 0.7 см. Проверка прочности сварных швов:

Прочность сварных швов обеспечена.

Монтажный стык труб верхнего пояса.

     Рис 2.9 Монтажный стык труб верхнего пояса.

В этом узле, кроме сжимающей силы действует еще и узловой изгибающий момент:

.

Поэтому вначале проверяем возможность появления в узле растягивающих напряжений:

, где A, W – площадь и момент сопротивления трубы.

Знак «минус» говорит о том, что стыковой узел работает только на сжатие и, следовательно, болты не включаются в работу и выполняют лишь конструктивные функции. Поэтому количество и диаметр болтов назначаем конструктивно: принимаем 4 болта нормальной точности класса прочности 4.6 диаметром 16 мм.

Из конструктивных соображений катеты сварных швов, прикрепляющих фланцы к трубам, принимаются равными - 0.6 см.

Проверка прочности сварных швов:

Прочность сварных швов обеспечена.

Верхний опорный узел.

Рис. 2.10 Верхний опорный узел.

Горизонтальное усилие на этот узел равно: -187.89 кН. Кроме горизонтального усилия здесь будет действовать опорная реакция:

.

Толщину сварного шва принимаем равной 0.4 см. Проверяем прочность сварных швов, прикрепляющих фланец к трубе:

Прочность сварного соединения обеспечена.

Принимаем болты нормальной точности класса прочности 4.6, по табл.58 расчетное сопротивление срезу .

Для фланца: нормативное сопротивление для С255 (листовой  прокат) ; расчетное сопротивление смятию элементов .

Принимаем болты d=20мм -  - по табл.62

Определяем расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом из условия его:

-  среза:        

-  смятия соединяемых элементов:

где - суммарная минимальная толщина элементов, сминаемых в одном направлении.

- растяжения:      

Определяем количество болтов:  .

Принимаем 6 болтов.

Ширина фланца () – размер в горизонтальной плоскости исходя из размещения болтов и сварных швов назначается равным: .

Тогда толщина фланца при его работе на смятие от опорной реакции будет равна:

, где - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (принимается по табл. 52*[1]).

Тот же размер из условия работы фланца на изгиб :

Принимаем фланец толщиной 10мм.