Расчет и конструирование узлов фермы

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Узлы 2 и 4: предварительно принимаем катет сварного шва kf=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет будет приниматься сварка только по перу уголка внизу с двух сторон. Проверка напряжений: — от узловых нагрузок: (кН/см2). Узел 5: предварительно принимаем катет сварного шва kf=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет будет приниматься… Читать ещё >

Расчет и конструирование узлов фермы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Требуемая расчетная длины сварного шва определяется по формулам:

1) по прочности металла шва:
2) по прочности границы сплавления:

где, N_об — усилие в элементе решетки, определяемое по формуле:

где, b — ширина полки уголка; z₀ — расстояние от центра тяжести уголка до его обушка.

За расчетную длину шва принимаем большую, при этом конструктивную длину шва назначаем больше расчетной на 10 мм и при условии ее длины 4k_f+10 мм, но не менее 50 мм.

На торцы стержней выводим 20 мм сварочного шва для снижения концентрации напряжений.

Расчет сварных швов для прикрепления фасонки к стержням поясов ведут из условий напряжений в этих швах от усилий:

— от узловых нагрузок:
— продольных усилий:

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Толщину фасонок принимаем из учета максимального усилия в стержнях с разницей между собой не более 2 мм:

— узел № 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11 — 16 мм;
— узел № 4, 5, 6 — 18 мм.

Сварку металлических конструкций производим полуавтоматической сваркой проволокой Св-08Г2С с d=1,4−2 (мм) в нижнем положении со следующими характеристиками металла шва:

R_wf=21,5 (кН/см²), R_wz=16,5 (кН/см²).

в_f=0,9, в_z=1,05; г_wf=г_wz=1.

Так как в_fR_wf =19,35 > в_zR_wz=17,1, то несущую способность сварного шва определяем по прочности границы сплавления.

Расчет сварных швов узлов фермы.


Узел.	Стержень.	Сечение.	N, кН.	Шов по обушку.	Шов по перу.
				N_об		см.	N_об		см.
	Р8.	180×110×12.	— 832,4.	— 541,1.	1,2.		— 249,7.	1,2.
	Р9.	100×100×7.	+655,7.	+426,2.	0,8.		+196,7.	0,6.
	С4.	90×90×6.	— 113,6.	— 73,8.	0,8.		— 31,1.	0,6.
	Р10.	125×125×10.	— 490,5.	— 332,4.	1,0.		— 153,4.	0,8.
	Р11.	90×90×6.	+317,7.	+206,5.	0,8.		+95,3.	0,6.
	С5.	90×90×6.	— 113,6.	— 73,8.	0,8.		— 31,1.	0,6.
	Р12.	100×100×7.	— 167,4.	— 108,8.	0,8.		— 50,2.	0,6.
	Р13.	90×90×6.	— 22,3.	— 14,5.	0,6.		— 6,7.	0,6.
	С3.	90×90×6.	— 1,9.	— 1,2.	0,6.		— 0,6.	0,6.
	В25.	200×125×14.	— 1612,1.	— 1047,9.	1,2.		— 483,6.	1,2.
	Р9.	100×100×7.	+655,7.	+426,2.	0,8.		+196,7.	0,6.
	Р10.	125×125×10.	— 490,5.	— 332,4.	1,0.		— 153,4.	0,8.
	С4.	90×90×6.	— 113,6.	— 73,8.	0,8.		— 31,1.	0,6.
	Р11.	90×90×6.	+317,7.	+206,5.	0,8.		+95,3.	0,6.
	Р12.	100×100×7.	— 167,4.	— 108,8.	0,8.		— 50,2.	0,6.
	С5.	90×90×6.	— 113,6.	— 73,8.	0,8.		— 31,1.	0,6.
	Р13.	90×90×6.	— 22,3.	— 14,5.	0,6.		— 6,7.	0,6.
	Р14.	90×90×6.	— 22,3.	— 14,5.	0,6.		— 6,7.	0,6.
	С3.	90×90×6.	— 1,9.	— 1,2.	0,6.		— 0,6.	0,6.
	Н34.	140×140×12.	+1564,4.	+1016,9.	1,2.		+469,3.	1,2.
	В20.	180×180×10.	+192,4.	+125,1.	0,6.		+57,7.	0,6.
	Р8.	180×110×12.	— 832,4.	— 541,1.	1,2.		— 249,7.	1,2.
	Н32.	100×100×7.	+536,2.	+348,5.	0,8.		+160,9.	1,0.

По найденным длинам сварных швов проектируем геометрические размеры фасонок.

Прикрепление пояса к фасонке:

1) узел 1: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет буде приниматься сварка только по перу уголка внизу с двух сторон. Проверка напряжений:
- — от узловых нагрузок: (кН/см²)
- — продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

Принимаем конструктивно толщину верхней накладки t=16 мм и шириной 300 мм. Принимаем сварочные швы k_f=6 мм и длиной согласно полученным геометрическим данным фасонки.

2) узел 3: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет будет приниматься сварка только по перу уголка внизу с двух сторон. Проверка напряжений:
- — от узловых нагрузок: (кН/см²)
- — продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

Принимаем конструктивно толщину верхней накладки t=16 мм и определяем длину сварочных швов прикрепления накладки к верхнему поясу из [3.19]:

— со стороны стержня В23: (см) Принимаем 2 шва по 580 мм и 2 шва по 100 мм.

— со стороны стержня В22: (см) Принимаем 2 шва по 300 мм и 2 шва по 150 мм.

3) узел 5: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет будет приниматься сварка только по перу уголка внизу с двух сторон. Проверка напряжений:
- — от узловых нагрузок: (кН/см²)
- — продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

4) узел 7: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм. Проверка напряжений:
- — узловых сосредоточенных нагрузок нет;
- — продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

Принимаем конструктивно толщину нижней накладки t=16 мм и определяем длину сварочных швов прикрепления накладки к верхнему поясу:

— со стороны стержня Н33: (см) Принимаем 4 шва по 120 мм.

— со стороны стержня Н32: (см) Принимаем 4 шва по 50 мм.

5) узел 8: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

Проверка напряжений:

— узловых сосредоточенных нагрузок нет;
— продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

— со стороны стержня Н34: (см) Принимаем 4 шва по 150 мм.

— со стороны стержня Н33: (см) Принимаем 4 шва по 120 мм.

6) узлы 2 и 4: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет будет приниматься сварка только по перу уголка внизу с двух сторон. Проверка напряжений:
- — от узловых нагрузок: (кН/см²)
- — продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

Для транспортировки фермы проектируем ее из двух отправочных марок, для чего узлы 6 и 9 по конструкции являются монтажными узлами.

7) узел 6: предварительно принимаем катет сварного шва k_f=6 мм, так как сверху в узлах будет опирание плит покрытий, то в расчет буде приниматься сварка только по перу уголка внизу с двух сторон. Проверка напряжений:
- — от узловых нагрузок: (кН/см²)
- — продольных усилий: (кН/см²)

Проверка суммарного напряжения в шве, прикрепляющего пояс к фасонке:

Условие выполняется, принимаем катет сварного шва k_f=6 мм.

Принимаем конструктивно толщину верхней накладки t=18 мм и определяем длину сварочных швов прикрепления накладки к верхнему поясу:

(см) Принимаем 2 шва по 600 мм м 2 шва по 150 мм.

8) узел 9: принимаем конструктивно катет сварного шва k_f=6 мм и толщину нижней накладки t=16 мм. Длину сварочных швов прикрепления накладки к нижнему поясу из :

(см) Принимаем 2 шва по 300 мм.

Проектируем узлы сопряжения фермы с колонной:

1) узел 10: принимаем конструктивно толщину фасонки 14 мм и фланца 20 мм. Толщину болтов принимаем 20 мм и класс 5.8. Сварочные швы согласно табл. 3.3.
2) узел 11: принимаем конструктивно фланец толщиной 20 мм и шириной 200 мм. Диаметр болтов 20 мм класс 5.8. Проверяем напряжение смятия торца фланца от опорной реакции:

где, F_Rобщ — опорная реакция от постоянных и снеговых нагрузок в ригеле;

A_ф — площадь сминаемой поверхности фланца.

Отсюда:

Прочность обеспечена.

Проверка шва, прикрепляющего фасонку к опорному фланцу:

Условие соблюдается.

Проверяем опорное сечение фасонки на срез:

Условие соблюдается.

Определяем высоту опорного столика:

(см) Принимаем высоту опорного 34 см и толщина 40 мм.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой