Розрахунок і конструювання вузлів ферми із замкнутих профілів (круглих труб і ГЗП)

5.2 Розрахунок і конструювання вузлів ферми із замкнутих профілів (круглих труб і ГЗП)

Проектування вузлів ферми із замкнутих профілів має багато спільного з проектуванням вузлів ферми з парних кутиків. З іншого боку, у фермах із замкнутих профілів найбільш раціональними є безфасоночні вузли з безпосереднім примиканням стержнів решітки до поясів. Таку конструкцію вузлів можна прийняти при виконанні курсового проекту.

Розглянемо розрахунок і конструювання другого зліва вузла верхнього поясу, у якому сходяться стержні В1, В2, Р1 і Р2 (див. рис 3.1). Побудову вузла на кресленні починають з нанесення осьових штрих-пунктирних ліній, що співпадають з центрами ваги перерізу, (рис.5.5). Вони повинні перетинатися в однієї точці – центрі вузла.

Потім на креслення наносять контурні лінії стержнів. Для цього необхідно:

1) паралельно осьовим лініям з двох сторін від них на відстанях 0,5d для круглих труб або 0,5h для ГЗП (див. рис. 4.1б і в) провести контурні лінії №1, що позначають зовнішні кромки стержнів (рис. 5.5).

2) паралельно лініям №1 на відстані t (див. рис. 4.1б і в) від них провести штрихові лінії №2, що позначають невидимі внутрішні поверхні стержня (див. рис 5.5).

Рис.5.3 Схеми вузлів ферми з круглих труб (а) і ГЗП (б)

При проектуванні вузла необхідно перевірити міцність зварного шва, що кріпить розкіс решітки Р1 або Р2 до поясу за умовою:

 (5.4)

де 0,85 – коефіцієнт умов роботи шва, що враховує нерівномірність розподілення напружень за довжиною шва.

Розшифровка решти величин у формулі (5.4) наведена у розділі 5.1.

Катет шва k_f можна прийняти рівним меншій товщині стінки t замкнутих профілів розкоса і поясу, що з’єднуються.

Розрахункову довжину шва для ферм з круглих труб можна обчислити за формулою:

 , (5.5)

де ξ – коефіцієнт, який треба визначати за таблицею 5.1 у залежності від відношення d/D

d і D – відповідно менший і більший зовнішній діаметр двох труб розкосу і поясу, що з’єднуються.

Значення коефіцієнта ξ

α – кут між осями труб (див. рис 5.5а)

 (див. рис.1.1).

Розрахункову довжину шва для ферм з квадратних ГЗП можна обчислити за формулою:

. (5.6)

Якщо умова (5.4) виконується, то міцність зварного шва забезпечена. Якщо умова (5.4) не виконується, то необхідно домогтися його виконання. Для цього можна:

1) перейти на використання електроду Э46 або Э50 з більшим розрахунковим опором R_ωf (див. розділ 5.1).

2) збільшити катет шва k_f.

При цьому треба мати на увазі, що у відповідності з нормами [2] величина k_f повинна задовольняти умові:

k_f≤1,2·t_min

де t_min – найменша товщина стінки t стержнів розкосу і верхнього поясу, що з’єднуються.

Якщо виникає необхідність, то треба збільшити товщину стінки розкосу або поясу для того, щоб можна було прийняти більший катет шва k_f. Величина k_f повинна бути кратна 1мм.