Подбор сечений элементов строительной фермы. Материал – сталь с245,

расчетное сопротивление R_y = 240 МПа

Толщина узловых фасонок выбирается в зависимости от максимального усилия, действующего в стержнях решетки (как правило, в опорном раскосе), причем обычно принимается одинаковой для всей фермы. При значительной разнице усилий в стержнях решетки можно применять две толщины в пределах отправочного элемента, допуская разность толщин в смежных узлах 2 мм. Фасонки в опорных узлах ферм рекомендуется выполнять на 2 мм толще, чем фасонки промежуточных узлов.

Рекомендуемые толщины фасонок ферм приводятся в табл. 5.6.

Размеры фасонок (длина и ширина) определяются по необходимой длине швов прикрепления элементов решетки к фасонке и округляются до 10 мм. Швы, прикрепляющие элементы решетки к фасонке, рассчитываются на собственное усилие в элементе, швы, прикрепляющие фасонку к поясу, – на разность усилий в смежных панелях пояса.

Если к узлу верхнего пояса приложена сосредоточенная нагрузка, то швы, прикрепляющие фасонку к поясу, рассчитываются на совместное действие продольного усилия (от разницы усилий в смежных панелях пояса) и сосредоточенной нагрузки.

При опирании на верхний пояс ферм крупнопанельных железобетонных плит, когда толщина полок уголков при шаге ферм 6 м составляет менее 10 мм, а при шаге 12 м менее 14 мм, поясные уголки для предотвращения отгиба полок в местах опирания ребер плит усиливаются накладками толщиной 12 мм. Накладки привариваются швами вдоль поясных уголков во избежание ослабления сечения.

Фермы пролетом 18 – 36 м разбиваются на два отправочных элемента с укрупнительными стыками в средних узлах.

При пролетах ферм покрытий свыше 36 м предусматривается строительный подъем, равный прогибу от постоянной и длительной временной нагрузок. При плоских кровлях строительный подъем предусматривается независимо от величины пролета и принимается равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета. На практике строительный подъем задается по упрощенной кривой за счет устройства перегибов в монтажных узлах.

Пример 5.5.Рассчитать и запроектировать стык нижнего пояса стропильной фермы, совмещенного с узлом9 (рис. 5.4). Усилия в элементах – по данным табл. 5.8. Материал конструкций – сталь С255 с расчетным сопротивлениемR_у = 24 кН/см², нормативным сопротивлением R_un= 37 кН/см².

Сварка механизированная в среде углекислого газа, сварочная проволока Св-08Г2С диаметром 2 мм. Расчетные сопротивления сварного углового шва: по металлу шва R_wf= 21,5 кН/см²; по металлу границы сплавленияR_wz= 0,45R_un= 0,45 ∙ 37 = 16,65 кН/см².

Коэффициент условий работы γ_c= 1,0; коэффициенты условий работы шваγ_wf = γ_wz= 1,0 (конструкция эксплуатируется приt>­ –40^оС). Сварка выполняется в нижнем положении. Коэффициенты глубины провара шва для механизированной сварки:β_f = 0,9 при расчете по металлу шва;β_z= 1,05 при расчете по металлу границы сплавления (см. табл. 3.4).

Рис. 5.4. Заводской стык нижнего пояса фермы (к примеру 5.5)

Сравниваем:

β_f R_wf= 0,9 ∙ 21,5 = 19,35 кН/см² >β_z R_wz = 1,05 ∙ 16,65 = 17,48 кН/см²,

следовательно, расчет производим по металлу границы сплавления.

Узел 9является промежуточным узлом. При пролете фермы более 24 м в этом узле меняется сечение нижнего пояса.

Определяем длины швов, прикрепляющих к фасонке раскосы и стойку.

Раскос 2 – 9. Расчетное усилиеN_2-9 = 535 кН.

Во избежание дополнительного момента площадь сечения каждого шва назначается так, чтобы равнодействующая передаваемых ими усилий совпадала с осью прикрепления элемента, т.е. усилие в элементе Nраспределялось обратно пропорционально расстояниям от сварных швов до оси центра тяжести сечения.

Усилия, воспринимаемые швами:

– у обушка N_об = (1 – α)N_2-9 = (1 – 0,3) 535 = 374,5 кН;

– у пера N_п = αN_2-9 = 0,3 ∙ 535 = 160,5 кН,

где α – коэффициент, учитывающий долю усилия, приходящегося на перо в элементах таврового сечения, выполненного из двух уголков (табл. 5.9).

Таблица 5.9