Особенности проектирования трубчатых металлических ферм.

Коэффициент условий работы γ_с для труб

- растянутые элементы γ_с = 0.95

- верхний сжатый пояс и опорные сжатые раскосы γ_с = 1

- остальные сжатые раскосы γ_с = 0.8

- сжатые стойки γ_с = 0.85. При этом для сжатых стоек учитываем сплющивание концов дополнительным коэффициентом γ_с = 0.8, т.е. γ_с=0.85∙0.8=0.68

Расчетные длины элементов

Конструктивные требования к трубам:

1) из условия местной устойчивости тонкостенность элементов принимается:

- пояса D/t = 30…40

- остальные эл-ты D/t = 70…90

2) толщина стенок труб принимается:

- пояса, опорные раскосы t ≥ 3 мм.

- остальные элементы t ≥ 2.5 мм.

3) при бесфасоночных узлах

0.3D ≤ d ≤ D

D – диаметр эл. пояса, d – диаметр эл. решетки

4) разница в толщине стенки для труб одного диаметра должна быть не менее 1.5 мм.

5) необходимо предусматривать герметизацию элементов ферм

Узлы трубчатых ферм

1. Бесфасоночные узлы с непосредственным примыканием эл-ов решетки к поясам

Фигурная резка концов труб выполняется на оборудовании.

2) если оси решетки пересекаются ниже оси пояса

Для того чтобы избежать пересечения эл-ов решетки, возможно, их центрирование не на ось пояса.

При e ≤ 1/4∙D расчет ведут без учета эксцентриситета.

Т.к точный расчет сварных швов является сложной задачей, то на практике используют упрощенные эмпирические формулы:

- При сварке без разделки кромок, сварной шов считается угловым.

Несущую способность шва можно проверить по формуле:

k_f ^min – табл. 38

Рекомендуется k_f принимать равным меньшей толщине стенки соединяемых труб.

0.85 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений.

ξ – табл. f(d/D)

- При сварке с разделкой кромок (снятие фаски), сварной шов можно считать стыковым.

A – площадь сечения трубы

R_ωy – расчетное сопротивление стыкового шва:

- при растяжении R_ωy = 0.85∙R_y

- при сжатии R_ωy = R_y

Стенку трубы пояса необходимо проверить на местный изгиб в месте примыкания к нему эл-ов решетки или в месте опирания других элементов (прогонов).

При недостаточной прочности стенку усиливают накладкой.

Эсли эл-ты решетки пересекаются в узле, то рекомендуется растянутый раскос приварить к поясу по всему контуру сечения, а сжатый раскос частично прирезать и приварить к растянутому

2. Бесфасоночные узлы со сплющиванием концов труб.

3. Узлы на фасонках

4. Узлы на узловых вставках

Стыковые соединения труб

1. Встык на остающемся подкладном кольце.

1- подкладное кольцо

Проверка прочности

D_ср – средний диаметр трубы с меньшей толщиной стенки

t_min – меньшая толщина стенки соединяемых труб

γ_ωс = 1 – при наличии кольца

γ_ωс = 0.75 – при сварке без кольца

Если прочность не обеспечена, то шов выполняем косым или другое соединение

2. При помощи кольцевых накладок

3. При помощи торцевых накладок (трубы разного диаметра)

1- кольцо, 2- фланец

4. Фланцевые соединения на болтах

№13