Опорный узел

Расчетные усилия: N_B = – 304,8 кН, N _Н =269,9 кН.

Соединение верхнего пояса с нижним осуществляется лобовым упором в плиту сварного башмака.

Рассчитаем длину швов для прикрепления уголков нижнего пояса к фасонкам узла. Сварка полуавтоматическая проволокой Св-08А.

Согласно табл. 4 СНиП II-23-81 расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:

 кН/см²,

где g _wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.

По табл. 4 СНиП II-23-81 расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:

 кН/см².

Зададимся катетом шва k_f = 6 мм.

По табл. 34 СНиП II-23-81 для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва:

b _f = 0,9 – по металлу шва;

b _z = 1,05 – по металлу границы сплавления.

Определим, какое сечение в соединении является расчетным:

кН/см²,

следовательно, расчетным является сечение по металлу шва.

Длина шва, прикрепляющего нижний пояс к фасонкам опорного узла:

см.

Принимаем 4 шва по 10 см с общей расчетной длиной

см.

Длина швов прикрепляющих упорный швеллер к узловым фасонкам:

см.

Принимаем общую длину швов в соединении швеллера с фасонками, равную 35 см.

Упорный швеллер предварительно назначаем №24 с моментом сопротивления W _у = 31,6 см³. Проверим прочность швеллера на изгиб от давления торца верхнего пояса:

кН/см² < кН/см².

Смятие торца верхнего пояса проверим по формуле

 кН/см² = 7,9 МПа < МПа.

Рис. 22. Чертеж опорного узла фермы.

=Определим толщину опорной плиты.

Площадь опирания:ь             см².

Опорная реакция от полной нагрузки Р = 185,5 кН.

Реактивное давление на опорный лист:                  кН/см².

Момент, изгибающий консольную часть опорной плиты:                   кНсм,

где см – ширина консольной части плиты.

Изгибающий момент в средней части плиты, считая края плиты защемленными:

кНсм.

Необходимая толщина плиты:             см.

Принимаем толщину плиты равной 14 мм.

Промежуточный узел верхнего пояса.

Усилия, действующие в узле: N _{B -1} = – 304,8 кН; N _{B -2} = –282,0 кН; N_2-3 = 38,4 кН; N’_2-3 = – 38,8 кН.

Центральный болт.

Прикрепление раскоса к верхнему поясу осуществляется одним центральным болтом d = 2,4 см, имеющим четыре среза. Работу двух срезов в соединении с накладками принимаем в расчете с коэффициентом условий работы g _с = 0,5, учитывая таким образом податливость крепления накладок к поясу. Расчетное число срезов болта п = 2 + 0,5×2 = 3.

Несущая способность этого соединения определяется:

– по смятию древесины (табл. 17 СНиП II-25-80):

кН,

где с = 16 см – ширина верхнего пояса;

k _a - коэффициент, учитывающий угол наклона усилия к волокнам древесины a = 43,77° (табл. 19 СНиП II-25-80);

– по изгибу болта:

кН;

Найденные величины превышают наибольшее усилие в раскосе N’_2-3 = – 38,8 кН.

Металлические накладки прикрепляются к раскосу четырьмя глухарями d = 2 см; l = 12 см – по два глухаря с каждой стороны раскоса.

Несущая способность прикрепления глухарями накладок к раскосу:

– по смятию древесины:

кН > 38,8 кН,

где а = l - d _н = 12 – 0,8 = 11,2 см – длина защемления глухаря в древесине;

d _н – толщина накладки;

т – число глухарей.

– по изгибу нагеля:

кН > 38,8 кН.

Рис. 23. Чертеж промежуточного узла верхнего пояса.

Стальные накладки.

Накладки рассчитываем на растяжение и сжатие с учетом продольного изгиба из плоскости фермы.

Сечение накладки 0,8´8,0 см.

Площадь сечения:                         см²;

см².

Гибкость накладки из плоскости фермы:                     < 150,

где l₀ = 46,5×0,7 = 32,6 см – расчетная длина накладки при расчете на продольный изгиб, считая один конец закладки защемленным (табл. 71,а СНиП II-23-81).

Коэффициент устойчивости при l _х = 141 j = 0,356 (табл. 72 СНиП II-23-81).

Проверяем несущую способность накладки:

– по прочности:                      кН/см² < кН/см²;

– по устойчивости:                   кН/см² > кН/см².

Средний узел нижнего пояса.

Стойка 3-3’ при расчетном усилии N _3-3’ = 10,2 кН прикрепляется к узлу нижнего пояса двумя глухарями d = 2,0 см, l = 12,0 см.

Каждый раскос с расчетным усилием, равным N _2-3 = 38,8 кН, прикрепляется четырьмя такими же глухарями (см. расчет промежуточного узла). В среднем узле осуществляется стык нижнего пояса при помощи накладок и вертикальных фасонок.

Длина швов для прикрепления уголков к фасонкам определена в расчете опорного узла фермы.

Рис. 24. Чертеж среднего узла нижнего пояса.

Коньковый узел.

Прикрепление стойки 3-3' назначается конструктивно. Стык блоков верхнего пояса выполняется аналогично конструкции промежуточного узла верхнего пояса.

Рис. 25. Чертеж конькового узла.