6.4 Расчет узлов фермы

При расчете узлов фермы определяем размеры сварных швов и назначаем габариты фасонок с таким расчетом, чтобы на них размещались все сварные швы стержней.

Распределение действующего в стержне усилия принимается в зависимости от сечения стержня: если сечение состоит из двух равнополочных уголков, то на обушок – 0,7N, на перо – 0,3N; если из двух неравнополочных составленных малыми полками вместе, то на обушок – 0,75N, на перо – 0,25N; если из двух неравнополочных составленных большими полками вместе, то на обушок – 0,65N, на перо – 0,35N.

Задавшись толщиной сварного шва k_f, длину его на один уголок вычисляем по формуле (в сечении по металлу шва):

(6.12)

При расчете по металлу границы сплавления формулы (6.12) имеют вид:

(6.13)

где ₁ и ₂ – коэффициенты распределения усилий на обушок и перо соответственно.

Для примера рассмотрим опорный узел 1, где сходятся стержни 1-4, 1-5. Сварка полуавтоматическая. Сварочная проволока СВ-08Г2С диаметром 1,4-2мм. Минимальный катет шва по конструктивным требованиям k_f,min = 6 мм. Параметры сварки:

а) по металлу шва:

R_wf = 215МПа, _wf = 1, _f = 0,9;

б) по металлу границы сплавления:

R_un = 370МПа, R_wz = 0,45  R_un = 0,45  370 = 166,5МПа, _wz = 1, _z = 1,05.

Определяем минимальное из произведений:

и

Следовательно, менее благоприятным расчетным случаем является расчет по металлу границы сплавления.

Расcчитаем прикрепление опорного раскоса 1-4, расчетное усилие N_2-3= --857,84кН, сечение из   160х100х9.

Принимаем катет шва у обушка k_wb = 10 мм, у пера k_wр = 6мм; вычисляем длины швов:

Аналогично производим подбор остальных длин швов приварки стержней фермы. Если расчетная длина стержня получается меньше 60 мм, конструктивно принимаем длину шва равную 60мм. Расчеты сводим в таблицу 6.4.

Таблица 64 - Расчет швов приварки стержней фермы

Узел фермы	№ стержня	Сечение	Расчетное усилие, кН	Шов по обушку			Шов по перу
				Nb, кН	kwb, мм	lwb, мм	Np, кН	kwp, мм	lwp, мм
1	1-4	160х100х9	-857,84	-557.60	10	180	-300.24	10	110
	1-5	160х100х14	506,79	329.41	10	120	177.38	10	80
4	2-4	160х160х11	0	0	6	60	0	6	60
	1-4	160х100х9	-857,84	-557.60	10	180	-300.24	10	110
	5-4	160х100х9	818,55	532.06	10	180	286.49	10	110
	6-4	160х160х11	-1168,29	-817.80	14	190	-350.49	14	100
5	1-5	160х100х14	506,79	329.41	10	120	177.38	10	80
	4-5	160х100х9	818,55	532.06	10	180	286.49	10	110
	6-5	80х60x7	-170,32	-110.71	6	80	-59.61	6	60
	7-5	160х100х14	-631,21	-410.29	10	140	-220.92	10	90
	8-5	160х100х14	1593,58	1035.83	14	240	557.75	14	140
6	4-6	160х160х10	-1168,29	-817.80	14	190	-350.49	14	100
	5-6	80х60x7	-170,32	-110.71	6	80	-59.61	6	60
	7-6	160х160х11	-1183,17	-828.22	14	190	-354.95	14	100
7	6-7	160х160х11	-1183,17	-828.22	14	190	-354.95	14	100
	5-7	160х100х14	-631,21	-410.29	10	140	-220.92	10	90
	8-7	80х60x7	415	269.75	10	100	145.25	10	70
	9-7	200х200х14	-1936,27	-1355.39	14	300	-580.88	14	140
8	5-8	160х100х14	1593,58	1035.83	14	240	557.75	14	140
	7-8	80х60x7	415	269.75	10	100	145.25	10	70
	9-8	80х60x7	-144,79	-94.11	6	70	-50.68	6	60
	10-8	110х70x8	-199	-129.35	6	90	-69.65	6	60
	11-8	200х125х16	2036,46	1323.70	14	300	712.76	14	170
9	7-9	200х200х14	-1936,27	-1355.39	14	300	-580.88	14	140
	8-9	80х60x7	-144,79	-94.11	6	70	-50.68	6	60
	10-9	200х200х14	-1938,72	-1357.10	14	300	-581.62	14	140
10	9-10	200х200х14	-1938,72	-1357.10	14	300	-581.62	14	140
	8-10	110х70x8	-199	-129.35	6	90	-69.65	6	60
	11-10	80х60x7	-41,49	-26.97	6	60	-14.52	6	60
	12-10	200х200х14	-2050,75	-1435.53	14	320	-615.23	14	150
11	8-11	200х125х16	2036,46	1323.70	14	300	712.76	14	170
	10-11	80х60x7	-41,49	-26.97	6	60	-14.52	6	60
	12-11	50х50x5	58,12	40.68	6	60	17.44	6	60
12	10-12	200х200х14	-2050,75	-1435.53	14	320	-615.23	14	150
	11-12	50х50x5	58,12	40.68	6	60	17.44	6	60