без темы, задание.

без темы, задание.

→ φ=0,48
ry=4,52 см
→
λy=ly/ry=438,6/4,52=97,04
Проверка выбранного сечения
λmax<|λ|-=150
σ=N·10/(φA)=233,5·10/(0,48·27,5)=177 МПа<Ryγc=184 МПа.
Так как λх и λу>60, то γc=0.8
Коэффициент использования прочности K=σ/(Ryγc)=177/184=0,96.
Расчет растянутого раскоса б-в
N+=327,1 кН, γn=1,0, |λ|+=400, δф=12 мм, μх=0,8; μу=1
Так как lх=lу, то принимаем сечение 1-го типа
|λ|+=400
l0=438,6 см lx=μxl0=0,8·438,6=350,9 см
l1=438,6 см ly=μyl1=1·438,6=438,6 см
Aтреб=N/(Ryγc)=327,1·10/(230·1)=14,2 см2
Из сортамента выбираем равнополочный уголок 75x6
Площадь двух уголков A=17,6 см2
Радиусы инерции
rx=2,30 см
→
λx=lx/rx=350,9/2,30=152,56
} → λmax=152,56
ry=3,52 см
→
λy=ly/ry=438,6/3,52=124,6
Проверка выбранного сечения
λmax<|λ|+=400
σ=N·10/A=327,1·10/17,6=185,8 МПа<Ryγc=230 МПа.
Коэффициент использования прочности K=σ/(Ryγc)= 185,8/230=0,81
Расчет растянутого раскоса д-е
N+=140,1 кН, γn=1,0, |λ|+=400, δф=12 мм, μх=0,8; μу=1
Так как lх=lу, то принимаем сечение 1-го типа
|λ|+=400
l0=438,6 см lx=μxl0=0,8·438,6=350,9 см
l1=438,6 см ly=μyl1=1·438,6=438,6 см
Aтреб=N/(Ryγc)=140,1·10/(230·1)=6,13 см2
Из сортамента выбираем равнополочный уголок 63х6.
Радиусы инерции
rx=1,93 см
→
λx=lx/rx=350,9/1,93=181,8
} → λmax=181,8
ry=3,12 см
→
λy=ly/ry=438,6/3,12=145,2
Проверка выбранного сечения
λmax<|λ|+=400
σ=N·10/A=140,1·10/14,6=97 МПа<Ryγc=230 МПа.
Коэффициент использования прочности K=σ/(Ryγc)= 97/230=0,42.
Расчет сжато-растянутого раскоса ж-з
N-=116,8 кН;
N+=69 кН.
γn=1,0; [λ]- =150; [λ]+=400; δф=12 мм, μх=0,8; μу=1
Расчет на сжатие с проверкой на растяжение, сечение подбираем по предельной гибкости.
λ0=70 φ0=0,71
l0=438,6 см lx=μxl0=0,8·438,6=350,9 см
l1=438,6 см ly=μyl1=1·438,6=438,6 см
Так как lх=lу, то принимаем сечение 1-го типа
Определяем требуемые радиусы инерции: rхтреб=lх/[λ]-=350,9/150=2,3 см;
rутреб=lу/[λ]-=438,6/150=2,9 см;
Aтреб=N/(φoRyγc)=116,8·10/(0,71·230·0.8)=8,94 см2
γc=0,8
Из сортамента выбираем равнополочный уголок 90x7
Площадь двух уголков A=24,6 см2
Радиусы инерции
rx=2,77 см
→
λx=lx/rx=350,9/2,77=126,7
} → λmax=126,7
→ φ=0,30
ry=3,92 см
→
λy=ly/ry=438,6/3,92=111,9
Проверка выбранного сечения
λmax<|λ|-=150
σ-=N·10/(φA)=116,8·10/(0,30·24,6)=158 МПа<Ryγc=184 МПа.
Так как λх и λу>60, то γc=0.8
К=σ/(Ry'·γc)=158/184=0,86
Растяжение |λ|+=400
σ+=N·10/A=69·10/24,6=28 МПа<Ryγc=230 МПа.
т.к. растянут γc=1
Сжатая стойка 2-а
Расчет ведем по предельной гибкости.
N-=34,2 кН, γn=1,0, |λ|-=150, δф=12 мм, μх=0,8; μу=1
l0=315 см lx=μxl0=0,8·315=252 см
l1=315 см ly=μyl1=1·315=315см
Так как lх=lу, то принимаем сечение 1-го типа
Подбор производим по предельной гибкости
rxтреб=lx/|λ|-=252/150=1,68 см
ryтреб=ly/|λ|-=315/150=2,1 см
Из сортамента выбираем равнополочный уголок 63x6 (А=14,6 см2)
rx=1,93 см
→
λx=lx/rx=252/1,93=130,1
} → λmax=130,1
→ φ=0,29
ry=3,12 см
→
λy=ly/ry=315/3,12=100,1
λmax<|λ|-=150
σ-=N·10/(φA)=34,2·10/(0,29·14,6)=81МПа<Ryγc=184 МПа.
Так как λх и λу>60, то γc=0.8
К=σ/(Ry'γc)=161/184=0,43.
Сжатая стойка в-г, е-ж
Расчет ведем по предельной гибкости.
N-=68,3 кН, γn=1,0, |λ|-=150, δф=12 мм, μх=0,8; μу=1
l0=315 см lx=μxl0=0,8·315=252 см
l1=315 см ly=μyl1=1·315=315см
Так как lх=lу, то принимаем сечение 1-го типа
Подбор производим по предельной гибкости
rxтреб=lx/|λ|-=252/150=1,68 см
ryтреб=ly/|λ|-=315/150=2,1 см
Из сортамента выбираем равнополочный уголок 63x6 (А=14,6 см2)
rx=1,93 см
→
λx=lx/rx=252/1,93=130,1
} → λmax=130,1
→ φ=0,29
ry=3,12 см
→
λy=ly/ry=315/3,12=100,1
λmax<|λ|-=150
σ-=N·10/(φA)=68,3·10/(0,29·14,6)=161 МПа<Ryγc=184 МПа.
Так как λх и λу>60, то γc=0.8
К=σ/(Ry'γc)=161/184=0.,88.
Шпренгель
Подбор ведем по предельной гибкости
N=0, γn=1,0, |λ|=200, δф=12 мм
l0=219,32 см lx=μxl0=0,8·219,32=175,46 см
l1=219,32 см ly=μyl1=1·219,32=219,32 см
Так как lх=lу, то принимаем сечение 1-го типа
Определяем требуемые радиусы инерции: rxтреб= lх/|λ|=175,46/200=0,88 см
ryтреб= ly/|λ|=219,32/200=1,1 см
Из сортамента выбираем равнополочный уголок 50x5 (A=9,6 см2, rх=1,53 см, rу=2,53 см)
λх=lх/rх=175,46/1,53=114,68 λх<|λ|
λу=lу/rу=219,32/2.53=86,69 λу<|λ|
Общие данные: сталь – С255; класс сооружения I п =1,0; R=Ry/n=230/1,0=230 МПа; усилие в опорном раскосе N=427,5 кН δф=12 мм
Элементы
фермы
Обозначение
стержня
Расчетное
усилие, т
Тип сечения
и размеры
А, см2
Расчетная длина
Радиусы
инерции
Гибкость
φmin
γc
Ry'·γc,
МПа
σ,
МПа
lx=μxlo
ly=μyl1
μx
lx, см
μy
ly, см
rx, см
ry, см
λx
λy
|λ|
Верхний
пояс
3-а
88,3
2x140x9
49,44
1
300
1
300
4,34
5,58
69,1
53,8
120
0,70
1
226
230
4-в
-520,5
5-г
-520,5
6-е
-780,7
7-ж
-780,7
Нижний
пояс
1-б
166
2x125x80x7
28,12
1
600
1
1200
4,01
4,58
149,6
262
400
1
228,9
230
1-д
643,6
1-з
367,6
Раскосы
а-б
-427,5
2x140x90x8
36
1
219,3
1
438,6
2,58
6,79
85
64,6
120
0,58
1
205
230
б-в
327,1
2x75x6
17,6
0,8
350,9
1
438,6
2,3
3,52
152,6
124,6
400
1
185,8
230
г-д
-233,5
2x100x7
27,5
0,8
350,9
1
438,6
3,08
4,52
113,9
97,0
150
0,48
0,8
177
184
д-е
140,1
2х63х6
14,6
0,8
350,9
1
438,6
1,93
3,12
181,8
145,2
400
1
97
230
ж-з
-116,8
2x90x7
24,6
0,8
350,9
1
438,6
2,77
3,92
126,7
117.9
150
0.31
0.8
158
184
69
2x90x7
24,6
0,8
350,9
1
438,6
2,77
3,92
126,7
119,3
400
1
28
230
Стойки
2-а
-34,2
2x63x6
14,6
0,8
252
1
315
1,93
3,12
130,1
100,1
150
0,29
0,80
81
184
в-г
-68,3
2x63x6
14,6
0,8
252
1
315
1,93
3,12
130,1
100,1
150
0,29
0,80
161
184
е-ж
-68,3
2х63x5
14,6
0,8
252
1
315
1,93
3,12
130,1
100,1
150
0,29
0,80
161
184
Шпренгель
а-а
50x5
9,6
0,8
175,5
1
219,3
1,53
2,53
114,7
86,7
200
7.4 Конструирование и расчет узлов фермы
Конструкция и расчет узлов нижнего пояса
Узел 1
Стержень б-в.
N1=327,1 кН.
Определяем максимально возможный катет по обушку
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=8 мм
δу=6 мм
0.,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,7
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,7·327,1·10/0,7·0,8·180=12,0 см
Сварку принимаем ручную или полуавтоматическую в среде защитного газа (CO2) βf=0,7.
Rwf – расчетное сопротивление сварного шва. Для С255 электрод Э-42А Rwf=180 МПа
loтр=lwoтр+1=12,0+1=13,0 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,3
Kfп=δу-2=6-2=4 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,3·327,1·10/0,7·0,4·180=10,2 см
lптр=lwптр+1=10,2+1=11,2 см
Стержень в-г.
N2=68,3 кН.
Kfo=1,2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=6 мм
δу=5 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,7
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,7·683/0,7·0,6·180=3,3 см
loтр=lwoтр+1=3,3+1=4,3 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,3
Kfп=δу-1=5-1=4 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,3·683/0,7·0,4·180=2,1 см
lwптр=2,1 см
lптр=lwптр+1=2,1+1=3,1 см
Стержень г-д.
N3=233,5 кН.
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=9 мм
δу=7 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,7
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,7·2335/0,7·0,9·180=7,6 см
loтр=lwoтр+1=7,6+1=8,6 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,3
Kfп=δу-1=7-2=5 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,3·2335/0,7·0,5·180=5,9 см
lптр=lwптр+1=5,9+1=6,9 см
Расчет поясных швов.
Nф=|Nлев-Nпр|=|166 -643,6|=477,6 кН
Nфо=0,5αоNф≤βfKfо(lф-1)Rwfγc
lф=53,1 см
Kfотр=0,5αоNф/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,75·4776/0,7·(53,1-1)·180=0,30 см
Kfо=4 мм
Nфп=0,5αпNф≤βfKfп(lф-1)Rwfγc
Kfптр=0,5αпNф/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,25·4776/0,7·(53,1-1)·180=0,1 см
Kfп=4 мм
Конструкция и расчет узлов верхнего пояса
Узел 2
Стержень а-б
N1=427,5 кН.
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=10 мм
δу=8 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,75
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,75·4275/0,7·1·180=13,4 см
loтр=lwoтр+1=13,4+1=14,4 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,25
Kfп=δу-2=8-2=6 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,25·4275/0,7·0,6·180=7,4 см
lптр=lwптр+1=7,4+1=8,4 см
Стержень б-в.
N2=327,1 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=8 мм
δу=6 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,7
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,7·3271/0,7·0,8·180=12 см
loтр=lwoтр+1=12+1=13 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,3
Kfп=δу-2=6-2=4 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,3·3271/0,7·0,4·180=10,2 см
lптр=lwптр+1=10,2+1=11,2 см
Расчет поясных швов.
Nф=|Nлев-Nпр|=|88,3-(-520,5)|=608,8 кН Fузл= Gузл+Pузл=68,3 кН
N=(Nф2+Fузл2)1/2=(608,82+68,32)1/2=612,6 кН
Nфо=0,5αоN≤βfKfо(lф-1)Rwfγc
lф=30,5 см
Kfотр=0,5αоN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,7·6162/0,7·(30,5-1)·180=0,58 см
Kfо=6 мм
Nфп=0,5αпN≤βfKfп(lф-1)Rwfγc
Kfптр=0,5αпN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,3·6162/0,7·(30,5-1)·180=0,3 см
Kfп=4 мм
Узел 4
Стержень г-д.
N1=233,5 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=9 мм
δу=7 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,75
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,75·2335/0,7·0,9·180=8,1 см
loтр=lwoтр+1=8,1+1=9,1 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,25
Kfп=δу-2=7-2=5 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,25·2335/0,7·0,5·180=4,9 см
lптр=lwптр+1=4,9+1=5,9 см
Стержень д-е
N2=140,1 кН.
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=8 мм
δу=6 мм
0,5αoN2≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,7
lwoтр=0,5αoN2/βfKfoRwfγc=0,5·0,7·1401/0,7·0,8·180=5,1 см
loтр=lwoтр+1=5,4+1=6,1 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,3
Kfп=δу-2=6-2=4 мм
lwптр=0,5αпN2/βfKfпRwfγc=0,5·0,3·1401/0,7·0,4·180=4,4 см
lптр=lwптр+1=4,4+1=5,4 см
Расчет поясных швов.
Nф=|Nлев-Nпр|=|-520,5-(-780,7)|=260,2 кН Fузл= Gузл+Pузл=68,3 кН
N=(Nф2+Fузл2)1/2=(260,22+68,32)1/2=269 кН
Nфо=0,5αоN≤βfKfо(lф-1)Rwfγc
lф=23,3 см
Kfотр=0,5αоN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,7·2690/0,7·(23,3-1)·180=0,34 см
Kfо=4 мм
Nфп=0,5αпN≤βfKfп(lф-1)Rwfγc
Kfптр=0,5αпN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,3·2690/0,7·(23,3-1)·180=0,22 см
Kfп=4 мм
Узел 3
Стержень в-г
N1=68,3 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=6 мм
δу=5 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,75
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,75·683/0,7·0,6·180=3,3 см
loтр=lwoтр+1=3,3+1=4,3 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,25
Kfп=δу-2=5-1=4 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,25·683/0,7·0,4·180=2,9 см
lптр=lwптр+1=2,9+1=3,9 см
Расчет поясных швов.
Nф=|Nлев-Nпр|=|-520,5-(-520,5)|=0 т Fузл= Gузл+Pузл=68,3 кН
N=(Nф2+Fузл2)1/2=(02+68,32)1/2=68,3 кН
Nфо=0,5αоN≤βfKfо(lф-1)Rwfγc
lф=21,9 см
Kfотр=0,5αоN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,7·683/0,7·(21,9-1)·180=0,10 см
Kfо=4 мм
Nфп=0,5αпN≤βfKfп(lф-1)Rwfγc
lф=15,7 см
Kfптр=0,5αпN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,3·683/0,7·(15,7-1)·180=0,06 см
Kfп=4 мм
Узел 7
Стержень ж-з
N1=116,8 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=9 мм
δу=7 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,75
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,75·1168/0,7·0,9·180=3,9 см
loтр=lwoтр+1=3,9+1=4,9 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,25
Kfп=δу-2=7-2=5 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,25·1168/0,7·0,5·180=2,3 см
lптр=lwптр+1=2,3+1=3,3 см
Расчет поясных швов.
Nф= 780,7 кН Fузл= Gузл+Pузл=68,3 кН
N=(Nф2+Fузл2)1/2=(780,7+68,32)1/2=784 кН
Nфо=0,5αоN≤βfKfо(lф-1)Rwfγc
lф=23,3 см
Kfотр=0,5αоN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,7·7840/0,7·(23,3-1)·180=0,9 см
Kfо=10 мм
Nфп=0,5αпN≤βfKfп(lф-1)Rwfγc
Kfптр=0,5αпN/βf(lф-1)Rwfγc=0,5·0,3·7840/0,7·(23,3-1)·180=0,42 см
Kfп=6 мм
Конструкция и расчет верхнего опорного узла фермы
Основное назначение узла – передать усилие H' от верхнего пояса фермы на колонну. Конструкция узла, сварные швы, швы, крепящие верхний пояс к фасонке рассчитываются на отрывающую силу H', на эту же силу рассчитывается болтовое соединение и изгиб фланца.
Узел конструируем так, чтобы H' проходила: через центр болтового поля, через середину фланца.
Расчет требуемых длин сварных швов производится аналогично расчету требуемых длин сварных швов промежуточных узлов.
Стержень 3-а.
N1=88,3 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=12 мм
δу=10 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,7
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,7·883/0,7·1,2·180=2,2 см
loтр=lwoтр+1=2,2+1=3,2 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,3
Kfп=δу-2=10-2=8 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,3·883/0,7·0,8·180=1,4 см
lптр=lwптр+1=1,4+1=2,4 см
Длину шва по шпренгелю принимаем конструктивно равную 5 см, катет шва 4 мм.
Расчет двух угловых швов, крепящих фасонку к фланцу:
Kf=δф=1,2 см
t=31,1 см l=2t=62,2 см
lw=l-2=60,2 см
H'≤βfKflwRfwγfw
88,3 кН <0,7·1,2·60,2·18·1=910 кН
H'=88,3 кН
Условие непредельности для фланцевого соединения
Nнп≤nбNбo/K,
nб – общее число болтов, Nбo/K – несущая способность болта на растяжение.
Nбo=RbhoAнт,
Aнт – площадь болта по резьбе.
Rbho – предельное расчетное сопротивление при предварительном натяжении.
Rbho=0,9Rbh=0,63Rbun,
Rbun – расчетное сопротивление болта на растяжение.
Применяем высокопрочные болты 40х "селект". Диаметр болта d=20 мм.
8,86 т<4·17=68 т
Диаметр отверстия под высокопрочные болты d0=23 мм
b=δф+2·2d0=1,2+2·2·2,3=10,4 см
C=δф+2·2d0+2·1,5d0=1,2+2·2·2,3+2·1,5·2,3=17,3 см, где d0 – диаметр отверстия под болты.
Рекомендуемая толщина фланца δфл=20 мм
Толщина листа фланца δфл определяется из условия прочности при изгибе относительно оси x.
Для простоты расчетной схемы полагаем, что только фасонка прикрепляется сварными швами к фланцу. Швы на перо уголка не учитываются. Пластинку фланца можно рассматривать как балку, защемленную по концам на уровне вертикальных рядов болтов и загруженную силой Nв.п
Mx=8830·10,4/8=11479 кг·см
Примем толщину фланца δфл=20 мм
Wx=tδфл2/6=31,1·22/6=20,73 см3
Mx≤RyWxγc
11479<2421·20,73·1=50195,4 кг·см
Принимаем δфл=20 мм
Проверка несущей способности шва по границе сплавления:
Nв.п≤βzKflwRyγwz
Коэффициент глубины провара βz=1, расчетное сопротивление Rwz=2300кг/см2, коэффициент работы γwz=0,85
Nв.п=8830 кг<1·1,2·60,2·2300·0,85=141229 кг
Конструкция и расчет нижнего опорного узла фермы
Усилие Nор от опорного раскоса через швы передается на фасонку. Горизонтальная составляющая это­го усилия уравновешивается усилием Nнп в крайней панели нижнего пояса фермы.
Опорное давление фермы Nв от фасонки через швы передается на фланец и далее через нижний торец фланца – на опорный столик, через швы – на колонну. Для четкости опирания фланец на 15÷20 мм выступает ниже фасонки. Для более плавной передачи усилия Nнп на фасонку наклон нижнего скоса должен быть не менее 15о.
Расчет швов крепящих уголки к фасонке.
Стержень 1-б.
N1=166 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=10 мм
δу=8 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,75
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,75·1660/0,7·1·180=5,2 см
loтр=lwoтр+1=5,2+1=6,2 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,25
Kfп=δу-2=8-2=6 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,25·1660/0,7·0,6·180=2,9 см
lптр=lwптр+1=2,9+1=3,9 см
Стержень а-б.
N2=427,5 кН
Kfo=1.2min={
δф=12 мм
}→ Kfo=10 мм
δу=8 мм
0,5αoN1≤βfKfolwoRwfγc, αo=0,75
lwoтр=0,5αoN1/βfKfoRwfγc=0,5·0,75·4275/0,7·1·180=13,4 см
loтр=lwoтр+1=13,4+1=14,4 см
0,5αпN1≤βfKfпlwпRwfγc, αп=0,25
Kfп=δу-2=8-2=6 мм
lwптр=0,5αпN1/βfKfпRwfγc=0,5·0,25·4275/0,7·0,6·180=7,4 см
lптр=lwптр+1=7,4+1=8,4 см
Расчет двух угловых швов, соединяющих фасонку и фланец, производится на совместное действие Nв, комбинацию H' и N, прижимающих фасонку к фланцу и приложенных на уровне оси нижнего пояса.
Nв=384,7 кН; P'=N+H'= -38,7-88,3= -127 кН;
Mx=P'l= -12700·48,1= -610870 кг·см
t=49,1 – высота фасонки узла; lw=t-1=49,1-1=48,1 см
Kf=1,2δф=1,2·1,2=1,5 см, так как толщина фланца еще не определена.
Основные характеристики расчетных поверхностей:
Aw=2βfKflw=2·0,7·1,5·48,1=101 см2
Wx=2βfKflw2/6=2·0,7·,5·48,12/6=809,76 см3
Расчетная схема швов, силы, действующие на них, эпюры напряжений от каждого вида силового воздействия показаны на рис.:
τNв=Nв/Aw=38470/101=380,89 кг/см2,
σр'=P'/Aw= -12700/101=125,74 кг/см2,
σмmax=Mx/Wx= -610870/809,76= -754,4 кг/см2
Проверка прочности запроектированных швов в наиболее опасной точке K
τΣK=[(σмmax+σр')2+τNв2]1/2=[(-754,4+125,74)2+380,892]1/2=735кг/см2 <Rwfγc =1850·1,0=1850 кг/см2
Проверка несущей способности фланцевого соединения по металлу сварного шва
Nнп≤βfKflwRfwγfw
βf=0,7 – коэффициент глубины провара
Rfw=1850 кг/см2 для сварной проволоки Св-08Г2С для стали C255 для сварки в среде углекислого газа
Сварка полуавтоматическая в среде CO2 с обязательной диагностикой физическими методами.
γfw=1 коэффициент условия работы сварного шва.
8830 кг<0,7·1,5·48,1·1850·1=93434,3 кг
Проверка несущей способности фланцевого соединения по металлу границы сплавления
Nнп≤βяKflwRwzγwz
βя=1
Rwz=2300 кг/см2 для С255
γwz=0,85
16600 кг<1·1,5·48,1·2300·0,85=141053,3 кг
Шов удовлетворяет всем условиям.
Опорный столик выполняется из листа толщиной 30 мм. Он приваривается к колонне двумя швами, катет каждого из них принимается Kf≤1,2δп=1,2·1,8=2,2 см.
Геомет­риче­ская длина каждого шва с учетом дефектных концов шва l=(0,65Nв/βfKfRwfγc)+1 см
В приведенной зависимости на каждый из швов воздействует 0,65Nв, а не 0,5Nв, что учитывает возмож­ную перегрузку из-за не параллельности поверхностей контакта столика и фланца (неточность изготовления, деформация фермы при транспортировке, монтаже и т.п.).
l=(0,65·38470/0,7·2,2·1850·1)+1=8,8+1=9,8 см
βf=0,7, Rwf=1850 кг/см2, γc=1
Принимаем длину столика l=30 см
В зависимости от направления результирующая сочетаний N и H' или N и H либо прижимает узел к колонне, либо отрывает его от колонны, в последнем случае в статическую работу вступает болтовое соединение.