5.3.1. Розрахунок проміжних вузлів та їх елементів

Зварювання виконуємо напівавтоматичне під флюсом, використовуючи зварний дріт діаметром . Зварювальні шви кріплення елементів решітки до поясів розраховуємо за металом шва, так як задовольняється умова , де  коефіцієнт переходу від катета шва до ширини відповідної площини руйнування за металом шва [1, табл.34*].

=  розрахунковий опір металу шва за наплавленим металом [1 табл.56] для дроту марки ;

 коефіцієнт переходу від катета шва до ширини відповідної площини руйнування за межею сплавлення [1 , табл. 34*];

 розрахунковий опір металу шва за межею сплавлення [1, табл. 3], де  нормативний опір металу конструкції. За табл. Ж.1 ([1, табл. 51*]);

Довжина шва на обушку визначається за формулою , де  коефіцієнт перерозподілу напружень по швах. Для рівнополичкових кутиків приймаємо для обушка ;

 поздовжня сила у відповідному стрижені ферми;

 катет шва, який визначаємо виходячи з умови: та , де  мінімальна товщина з’єднувальних елементів;

 коефіцієнт надійності за матеріалом шва [1, пункт 11.2*],  т.6 [1].

Довжина шва на пері визначається за формулою , Розрахунок виконуємо у табличній формі. Результати зводимо у таблицю 8.

5.3.2. Розрахунок і конструювання опорного вузла ферми

Конструктивна схема опорного вузла ферми наведена на рис. 8. Всі елементи опорного вузла ферми виконуються із сталі , розрахунковий опір , приймається попередньо для листового прокату товщиною згідно [1, табл. 51*].

Площу торцевого листа визначаємо виходячи з роботи сталі на зминання

,

де  опорна реакція вузла ферми. Вона дорівнює як наведено вище ;

=  розрахунковий опір зминанню торцевої поверхні [1, табл. 1*] сталі [1, табл. 51*];

=1 [1, табл. 6*].

Необхідна площа торця опорного ребра ферми буде становити

,

де коефіцієнт введено для підвищення відповідальності елемента опорного ребра.

Приймаємо з конструктивних вимог товщину опорного ребра . З урахуванням того, що мінімальна ширина опорного ребра становить приймаємо . Отримуємо .

Рис. 8. Опорний вузол сталевої ферми

Висоту опорного ребра визначаємо із умов міцності зрізанню зварного шва:

.

З конструктивних вимог висота ребра буде (див. рис. 8):

,

де  величина визначена безпосередньо з креслення ( з умов прикріплення опорного розкосу).

5.3.3. Розрахунок і конструювання монтажного стику сталевої ферми

Монтажний вузол верхнього поясу ферми. Необхідно визначити геометричні характеристики вертикальної та горизонтальної накладок для сполучення обох частин ферми. Накладки виконуються з сталі , розрахунковий опір , приймається попередньо для листового прокату товщиною згідно табл. Ж.1, або [1, табл. 51*].

Площа накладок відповідно визначається за формулами

= ; = ,

де мм.  ширина горизонтальної накладки, яку приймаємо із умов кріплення на 30 мм меншою, ніж полиця тавра верхнього поясу;

мм.  товщина горизонтальної накладки, яку приймаємо згідно даних табл. Ж.2;

мм = 15 см.  ширина вертикальної накладки, яку приймаємо на 100мм меншою, ніж висота тавра верхнього поясу і така, що дозволяє прийняти дворядне розташування болтів;

 товщина вертикальної накладки, яку приймаємо за табл. Ж.2.

Рис. 9. Монтажний стик верхнього поясу

Перевіряємо виконання умови:

,

де  максимальне зусилля у верхньому поясі;

1,2 – коефіцієнт, який враховує відповідальність з’єднання.

Довжини накладок будуть становити:

– горизонтальної ;

– вертикальної ,

де за [1, табл. 34*], для ручного зварювання електродами .

Монтажний вузол нижнього поясу ферми. Розрахунок і конструювання вузла нижнього поясу ферми полягає у визначенні розмірів вертикальної та горизонтальної накладок для сполучення обох частин ферми (рис. 10). Накладки виконуються з сталі класу , розрахунковий опір , приймається попередньо для листового прокату товщиною згідно табл. Ж.1, або [1, табл. 51*]. = ; = ,

де мм  ширина горизонтальної накладки, яку приймаємо із умов кріплення на 30 мм більшою, ніж полиця тавра верхнього поясу;

мм = 1,078см.  товщина горизонтальної накладки, яку приймаємо згідно даних табл. Ж.2;

мм = 10 см  ширина вертикальної накладки, яку приймаємо на 100 мм менше, ніж висота тавра нижнього поясу.

Для неї приймаємо та однорядне розташування болтів.

мм = 0,68 см.  товщина вертикальної накладки, яку приймаємо за табл. Ж.2.

Рис. 10. Монтажний стик нижнього поясу

Перевіряємо виконання умови ,

де  максимальне зусилля у стрижені, який входить у монтажний вузол нижнього поясу ферми та  зусилля в розкосі, який входить до даного вузла.

Довжини накладок будуть становити при напруженні

:

– горизонтальної ;

– вертикальної ,

де за [1, табл. 34*]; катети швів визначаємо згідно рекомендацій [1, п. 12.8, табл. 38*] та приймаємо = 1 см для горизонтальної накладки та = 0,8 см – для вертикальної.

Рис. 11. Монтажний стик сталевої ферми із замкнених гнутих профілів

Монтажні стики сталевих ферм із труб та гнутих замкнених профілів конструюють на болтах високої міцності з торцевими фланцями або поздовжніми ребрами (див. рис. 11). Верхній монтажний стик при цьому не розраховують, оскільки він працює на стиск, всі перерізи елементів приймають конструктивно.

Нижній монтажний стик для сталевих ферм із труб та гнутих замкнених профілів розраховують на розтяг. Дане зусилля повністю сприймається болтами високої міцності. Кількість болтів приймається парною, щоб забезпечити симетричність з’єднання. Добір перерізу болтів проводять згідно з нормами [1, п. 11.13*].