Расчет фермы пролетом 33 метра, марка стали С 285, страница 3

σ = 15,3×10³/0,41×0,000681=40,12×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па). 

Раскосы:  Растянутые элементы:

Стержень 5;43:

N=335,36 (кН),

А=13,1(см²); h×t 90x4(мм);

σ = 335,35 ×10³/0,00131=258,09×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па).

Стержень 9;39:

N=261,27 (кН),

А=9,87(см²); h×t 70х4(мм);

σ = 261,27 ×10³/0,000987=264,71 ×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па).

Стержень 13;35:

N=184,76 (кН),

А=7,65(см²); h×t 70х3(мм);

σ = 184,76 ×10³/0,000765=241,52 ×10⁶⁽Па )≤ 280×10⁶⁽Па).

Стержень 17;31:

N=110,67 (кН),

А=6,81(см²); h×t 63х3(мм);

σ = 110,67 ×10³/0,000681=162,25 ×10⁶⁽Па )≤ 280×10⁶⁽Па).

Стержень 21;27:

N=36,58 (кН),

А=6,81(см²); h×t 63х3(мм);

σ = 36,58 ×10³/0,000681=53,72 ×10⁶⁽Па )≤ 280×10⁶⁽Па).

Раскосы:  Сжатые элементы:

Стержень  3;45:

N= –390,93 (кН),

А=18,7(см²); h×t 125х5(мм); i_x=4,89(см);

l_ef=l_x=l_y=lμ=2,66×1=2,66(м);          

λ= l_ef/ i_x=2,66/0,00489=54,40;                            

φ_итог=0,81;                                        

σ = 390,93 ×10³/0,81×0,00187=258,09×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па). 

Стержень 7;41:

N= –335,36 (кН),

А=17,9(см²); h×t 100х6(мм); i_x=3,81(см);

l_ef=l_x=l_y=lμ=4,2,66×1=2,66 (м);      

λ= l_ef/ i_x=2,66/0,00381=69,81;                            

φ_итог=0,72;                                        

σ = 335,36 ×10³/0,72×0,00179=260,21×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па). 

Стержень  11;37:

N= –258,85 (кН),

А=14,7(см²); h×t 100х4(мм); i_x=3,87(см);

l_ef=l_x=l_y=lμ=2,66×1=2,66(м);          

λ= l_ef/ i_x=2,66/0,00387=68,73;                            

φ_итог=0,73;                                        

σ = 258,85 ×10³/0,73×0,00147=241,22×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па). 

Стержень  15;33:

N= –184,76 (кН),

А=11,3(см²); h×t 100х3(мм); i_x=3,92 (см);

l_ef=l_x=l_y=lμ=2,66×1=2,66(м);          

λ= l_ef/ i_x=2,66/0,00392=67,73;                            

φ_итог=0,74;                                        

σ = 184,76 ×10³/0,74×0,00113=220,95×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па). 

Стержень  19;29:

N= –110,67 (кН),

А=8,85(см²); h×t 80х3(мм); i_x=3,10 (см);

l_ef=l_x=l_y=lμ=2,66×1=2,66(м);          

λ= l_ef/ i_x=2,66/0.0031=85,80;                              

φ_итог=0,60;                                        

σ = 110,67 ×10³/0,60×0,000885=208,42×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па).

  Стержень  23;25:

N= –36,58 (кН),

А=6,81(см²); h×t 63х3(мм); i_x=2,41 (см);

l_ef=l_x=l_y=lμ=2,66×1=2,66(м);          

λ= l_ef/ i_x=2,66/0,002411=85,80;                          

φ_итог=0,42;                                        

σ = 38,58 ×10³/0,42×0,000681=127,89×10⁶⁽Па) ≤ 280×10⁶⁽Па). 

Унификация элементов

У данной фермы пролетом 33м имеется 8 типоразмеров с отправочной маркой, составляющей 9 м и 15 м.

5.  Проектирование узлов фермы

По назначению узлы подразделяются на промежуточные, укрупнительные и монтажные.

По условию, что толщина планки составляет не менее 20мм и условия по табл.38* СНиП II-23-81, получили 7мм< k_f ≤1,2* t_min. То есть k_f ≥8мм, далее при расчете узлов окажется, что параметры верхнего пояса должны быть не менее 180х8 => размеры сечений верхнего пояса (180x7) принимаем уже как 180х8(мм) и дальнейший расчет ведем по этому значению.

Длина шва l_w=2(b+b/sinα), 4* b .

Катет шва k_f=N/( β_f* l_w* γ_wf* R_wf).

[σ]=min(R_wfβ_f ;R_wzβ_z).

R_wf=205 (МПа) (табл.56 СНиП II-23-81).

γ_wf,wz=1,0.

γ_c=1,0.

β_f =0,7(из СНиПа табл.34*).

β_z =1 (из СНиПа табл.34*).

Монтажные узлы:

Узел 1 (верхний монтажный узел)

Для данного варианта узла расчетными элементами являются: сварной шов, соединяющий фасонку с трубой, болты, планка.

Шов в стержне 2 к планке:

l_w=180*4=720(мм).

k_f4(мм), 7<k_f≤(1,2*8=9,6), => принимаем k_f =8мм.

Расчет болтов:количество болтов n=8 штук, площадь сечения A_b=N/(R_bt*n), где R_bt- расчетное сопротивление растяжению болтов, принятое равным 210 МПа по классу болтов 5.6  грубой точности из табл.58* СНиП II-23-81.

A_b= =2,43(см²). По табл.62* СНиП II-23-81 принимаем болты диаметром d=20(мм) => A_b=3,14 (см²)_.

Nb =R_bt *A_b, где Nb – несущая способность болта.

Nb =210*10⁶*3,14*10^-4=65940 (Н).

Nb ≥N/nф, где nф - фактическое количество болтов.

65,94(кН)>51,11 (кН), условие выполнено.      

Расчет планки: толщина планки t=√(3*b*H_b)/√(4l_пл*R_y* γ_c), где H_b – растягивающая сила, b – расстояние между осями болтов, l_пл - высота опорной планки.