Для выполнения лабораторной работы студенту следует применить полученные теоретические знания по курсу «Металлические конструкции, включая сварку», практически применить их при исследовании (изучении) работы фермы, ее элементов и узлов при сочетании нескольких различных нагрузках (см. стр. 261…301 [4]; стр. [5]; стр. [6]; стр. 223…329 [7].
По окончании обработки исследований (изученных материалов) студент дополнительно прорабатывает требования нормативных документов, предъявляемые к усилению несущих элементов конструкций, рассчитанных и законструированных по двум предельным состояниям.
Сопоставляет и анализирует (предполагаемые варианты), определяет пригодность и предельные возможности практической работы элементов конструкции (к.т.и. усиленного опорного узла), в соответствии исходных данных.
Для получения практических навыков при конструировании и расчете ферм (замена или усиление узлов, элементов ферм). Производим расчет и конструирование по усилению (ранее рассчитанного) опорного узла фермы:
Решение
Конструирование опорного узла (см. рис.).
Рис. 13. Конструирование опорного узла фермы
Конструкция опорного узла приведена на рис. 13, в. При условии, что касательные напряжения в фасонке достигают своих предельных значений одновременно с предельными напряжениями в швах вдоль пера и обушка опорного раскоса, ограничиваем толщину швов:
где tq = 16 – толщина фасонки, зависящая от усилия в опорном раскосе;
Rs = 0,58 Ry – расчетное сопротивление стали сдвигу;
Rwf = 215 – расчетное сопротивление металла швов, МПа, принимаемое по табл. 56 [1];
βf = 0,7 – коэффициент, принимаемый по указаниям п. 11.2 и табл. 34 [1];
γwf = 1 – коэффициент, принимаемый по указаниям п. 11.2 и табл. 34 [1]
Принимаем катет шва вдоль обушка kf1 = 10 мм.
Для уголков 140×10 опорного раскоса (N2-8= - 1135,5 кН) максимальная толщина шва вдоль пера – 8 мм при толщине полки уголка 10 мм.
Конструктивная длина шва вдоль одного уголка:
- вдоль пера:
Исходя из размеров фасонки, принимаем lw2 = 220 мм. Аналогично рассчитываем шов крепления уголков 90×7 стержня 17-18 нижнего пояса. Принимаем толщину шва вдоль обушка и пера kf1 = kf2 = 7 мм из условия минимального значения катетов швов по табл. 38 [1].
Конструктивная длина шва вдоль обушка:
- вдоль пера
Округляем до размеров кратных 5 мм в большую сторону lw1 = 285 мм; lw2 = 220 мм.
Лабораторный «Проверка принятого конструктивного решения»
практикум
2 часа
На основе рассчитанных длин швов намечаем расчетный контур опорной фасонки. Конструктивная длина швов получается больше расчетной. Для передачи опорной реакции фермы торцевую поверхность опорного ребра предусматриваем строганной.
Требуемая ширина ребра из условия смятия с учетом увеличения реакции на 20% из-за возможной неточности пригонки торца ребра к опорному листу.
Конструктивно принимаем ширину ребра 180 мм. Сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к фасонке, рассчитываем также на увеличенную 1 2,2 раза реакцию, что дает возможность учесть эксцентричность приложения реакции относительно швов.
Толщина сварного шва
Согласно требованиям к минимальной толщине шва при толщине опорного ребра 20 мм принимаем толщину шва 7 мм (см. табл. 38 [1]).
Проверку фасонки на выкалывание по сечению а – б – в производим из предложения, что N2-18 в опорном раскосе может быть представлено как два усилия N1 и N2 , приложенные в центры тяжести плоскостей срезов (см. рис. 13, в л.р.).
Значения расчетных данных к опорному узлу фермы
Таблица 3
|
Расчетные значения |
Для уголка |
Для фасонки |
Примечание |
|||
|
kf, мм |
lw1, мм |
lw2, мм |
l1, мм |
l2, мм |
||
|
Результаты конструирования (контрольные данные) |
||||||
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.