ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ

Вертикальные связи крепятся к стойкам 1-2, 5-6, 9-10, 15-16 и 11-12.

К стойкам 1-2 и 10-11 высотой ,

следует крепить связи XX-образной формы. Произведем расчет данного сечения по предельной гибкости:

Принимаем элементы пояса данного сечения сжатыми с предельной гибкостью равной 200.

Длины на которые будет действовать нагрузка в плоскости и из плоскости соответственно равны:

Найдем требуемые радиусы инерции:

Зная радиусы инерции, согласно ГОСТ 8509, примем равнополочный уголок  с характеристиками: площадь , радиусы инерции .

Найдем гибкость для данного сечения:

Для сжатой стойки ХХ-образной связи:

Длина стойки: , длины в плоскости и из плоскости  радиусы инерции

По полученным данным примем согласно ГОСТ 8509 равнобокий уголок (площадь , радиусы инерции ).

Найдем гибкость:

Расчет стойки произведен верно.

Произведем расчет раскоса, считая его растянутым:

Найдем длину раскоса: , длины в плоскости и из плоскости  радиусы инерции

По полученным данным примем согласно ГОСТ 8509 равнобокий уголок (площадь , радиусы инерции ).

Найдем гибкость:

Расчет раскоса ХХ-связи произведен верно.

 

К стойкам 5-6 и 15-16 высотой ,

следует крепить связи XX-образной формы. Произведем расчет данного сечения по предельной гибкости:

Принимаем элементы пояса данного сечения сжатыми с предельной гибкостью равной 200.

Длины на которые будет действовать нагрузка в плоскости и из плоскости соответственно равны:

Найдем требуемые радиусы инерции:

Зная радиусы инерции, согласно ГОСТ 8509, примем равнополочный уголок  с характеристиками: площадь , радиусы инерции .

Найдем гибкость для данного сечения:

Для сжатой стойки ХХ-образной связи:

Длина стойки: , длины в плоскости и из плоскости  радиусы инерции

По полученным данным примем согласно ГОСТ 8509 равнобокий уголок (площадь , радиусы инерции ).

Найдем гибкость:

Расчет стойки произведен верно.

Произведем расчет раскоса, считая его растянутым:

Найдем длину раскоса: , длины в плоскости и из плоскости  радиусы инерции

По полученным данным примем согласно ГОСТ 8509 равнобокий уголок (площадь , радиусы инерции ).

Найдем гибкость:

Расчет раскоса ХХ-связи произведен верно.

 

К стойке 9-10 высотой ,

следует крепить связи XX-образной формы. Произведем расчет данного сечения по предельной гибкости:

Принимаем элементы пояса данного сечения сжатыми с предельной гибкостью равной 200.

Длины на которые будет действовать нагрузка в плоскости и из плоскости соответственно равны:

Найдем требуемые радиусы инерции:

Зная радиусы инерции, согласно ГОСТ 8509, примем равнополочный уголок  с характеристиками: площадь , радиусы инерции .

Найдем гибкость для данного сечения:

Для сжатой стойки ХХ-образной связи:

Длина стойки: , длины в плоскости и из плоскости  радиусы инерции

По полученным данным примем согласно ГОСТ 8509 равнобокий уголок (площадь , радиусы инерции ).

Найдем гибкость:

Расчет стойки произведен верно.

Произведем расчет раскоса, считая его растянутым:

Найдем длину раскоса: , длины в плоскости и из плоскости  радиусы инерции

По полученным данным примем согласно ГОСТ 8509 равнобокий уголок (площадь , радиусы инерции ).

Найдем гибкость:

Расчет раскоса ХХ-связи произведен верно.

2. УНИФИКАЦИЯ СЕЧЕНИЙ ФЕРМЫ

 

Номер	Размеры уголков (по порядку, начиная с самого крупного)	Вес 1 погонного метра в кг		Общая длина уголков данного профиля в м	Общий вес уголков данного профиля в кг	Разбивка на группы	Вес 1 погонного метра после унификации в кг	Вес профиля после унификации в кг	Завышение веса в результате унификации в кг
1	2	3		4	5	6	7	8	9
1	125х125х9	17,3		548,08	9481,78	125х125х9	17,3	9481,78	1350,96
2	75х75х8	9,02		546	4924,92	75х75х8	9,02	4924,92
3	75х75х5	5,80		1303,08	7557,86	75х75х5	5,80	7557,86
4	70х70х6	6,39		120,64	770,89	70х70х6	6,39	4778,95
5	70х70х5	5,38		627,24	3374,55
6	63х63х6	5,72		218,14	1247,76	63х63х6	5,72	1247,76
7	56х56х5	4,25		146,64	623,22	56х56х5	4,25	4387,53
8	56х56х4	3,44		885,72	3046,88
9	50х50х5	3,77		30,2	113,85	50х50х5	3,77	113,85
10	45х45х5	3,37		681,4	2296,32	45х45х5	3,37	2296,32
Итого до унификации в кг			33438,03		Итого после унификации в кг			34789,97

 

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛОВ ФЕРМ.

 3.1 Узел 3.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки к у узловой косынке, будем вести по формуле:

где N - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для стойки 3/4 уголок 70x70x6, N=-18919 кг, , - общая длина швов;

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Для раскоса 3/6, уголок 70х70х6 мм, N=20982 кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =75 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в верхнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Допустимая длина  полностью утопленная косынка не подходит.

Выберем косынку с вырезами.

Примем К=0.6 см, тогда

Допустимая длина  расчет верен.

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.6 см.

Допустимая длина  расчет верен.

 

3.2 Узел 5.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки ее угловой косынке, будем вести по формуле:

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для стойки 5/6, уголок 70х70х6 мм, N=12851 кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Допустимая длина  расчет верен.

Для раскоса 5/8, уголок 45х45х5 мм, N=9425 кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =45 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Так как длина шва по перу и меньше 40мм, что меньше допускаемой для фланговых швов, то принимаем: l_п=40мм.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в нижнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Допустимая длина  расчет верен.

Примем К=0.45 см.

Т.к.  расчет произведен верно.

Узел 7.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки к косынке, будем вести по формуле

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для стойки 7/8, уголок 56x56x5, N=-6120кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =56 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Так как длина шва по перу и обушку меньше 40мм, что меньше допускаемой для фланговых швов, то принимаем: l_об= l_п =40мм.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в верхнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

принимаем: длину шва по обушку l_об=40мм.

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.45 см.

Т.к.  расчет произведен верно.

Узел 2.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки к косынке, будем вести по формуле

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для стойки 1/2, уголок 70x70x6, N=-21620кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Для раскоса 2-4, уголок 63x63x6, N=-22898кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в верхнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.45 см.

Т.к.  расчет произведен верно.

Узел 8.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки ее угловой косынке, будем вести по формуле:

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для раскоса 5/8, уголок 45х45х5 мм, N=9425 кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =45 мм

Принимаем: длину шва l_п=40мм

Для раскоса 8/9, уголок 75х75х5 мм, N=-24 кг, ,

 - общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =75 мм.

Длины швов по перу и по обушку принимаем минимально возможные по 40 мм.

Для стойки 7/8, уголок 56x56x5, N=-6120кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =56 мм.

Так как длина шва по перу и обушку меньше 40мм, что меньше допускаемой для фланговых швов, то принимаем: l_об= l_п =40мм.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в нижнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.4 см.

Т.к.  расчет произведен верно.

Узел 6.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки ее угловой косынке, будем вести по формуле:

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для раскоса 3/6, уголок 70х70х6 мм, N=20982 кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =75 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Допустимая длина  расчет верен.

Для стойки 5/6, уголок 70х70х6 мм, N=12851 кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Допустимая длина  расчет верен.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в нижнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Допустимая длина  полностью утопленная косынка не подходит.

Выберем косынку с вырезами.

Примем К=0.6 см, тогда

Допустимая длина  расчет верен.

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.6 см.

Т.к.  расчет произведен верно.

Узел 4.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки ее угловой косынке, будем вести по формуле:

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для раскоса 2-4, уголок 63x63x6, N=-22898кг, ,

- общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Допустимая длина  расчет верен.

Для стойки 3/4 уголок 70x70x6, N=-18919 кг, ,

- общая длина швов;

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Длины швов по перу и по обушку зависят от распределения усилий. Для равнобокого уголка по обушку 0,7, а по перу 0,3 согласно табл. 8 [1].

Допустимая длина  расчет верен.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в нижнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Допустимая длина  полностью утопленная косынка не подходит.

Выберем косынку с вырезами.

Примем К=0.6 см, тогда

Допустимая длина  расчет верен.

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.6 см.

Т.к.  расчет произведен верно.

Узел 9.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки ее угловой косынке, будем вести по формуле:

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для раскоса 8/9, уголок 75х75х5 мм, N=-24 кг, ,

 - общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =75 мм.

Длины швов по перу и по обушку принимаем минимально возможные по 40 мм.

Для раскоса 9/18, уголок 75х75х5 мм, N=-24 кг, ,

 - общая длина швов

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =75 мм.

Длины швов по перу и по обушку принимаем минимально возможные по 40 мм.

Для стойки 9/10 уголок 63x63x6, N=0 кг, ,

- общая длина швов;

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =63 мм.

Длины швов по перу и по обушку принимаем минимально возможные по 40 мм.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в верхнем поясе, тогда катет будет равен:

Найдем расчетное усилие в плане пояса:

Где Р_п- нагрузка в пограничном поясе;

α- угол между перпендикуляром и уклоном фермы;

Р_пол – полная нагрузка, приложенная в узел

тогда необходимая длина шва по обушку:

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.45 см.

Т.к.  расчет произведен верно

Чтобы сохранить жесткость монтажного стыка перекроем его листовыми накладками. Длину накладок примем такой же, как и длина швов, прикрепляющих их. Рассчитаем длину швов, прикрепляющих эти накладки

Так как ферма симметрична, то накладки будут симметричными. Для каждой пары стыкуемых поверхностей необходимо делать не менее двух отверстий под сборочные болты для облегчения наводки и совмещении стыкуемых элементов

Узел 10.

Проектирование начнем с расчета необходимой длины швов по обушку и по перу каждого присоединяемого уголка.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки ее угловой косынке, будем вести по формуле:

гдеN - расчетное усилие, кг;

β=0,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ— высота углового шва;

δ — толщина уголка;

- допускаемое напряжение шва при срезе.

Для стойки 9/10 уголок 63x63x6, N=0 кг, ,

- общая длина швов;

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =63 мм.

Длины швов по перу и по обушку принимаем минимально возможные по 40 мм.

Рассчитаем швы, прикрепляющие косынку к поясу:

Примем исполнение косынки полностью утопленной в верхнем поясе, тогда катет будет равен:

тогда необходимая длина шва по обушку:

Так как длина шва по обушку меньше 40мм, что меньше допускаемой для фланговых швов, то принимаем: l_об =40мм.

Рассчитаем шов по перу. Примем К=0.4 см.

Так как длина шва по перу меньше 40мм, что меньше допускаемой для фланговых швов, то принимаем: l_об =40мм.

Чтобы сохранить жесткость монтажного стыка перекроем его листовыми накладками. Длину накладок примем такой же, как и длина швов, прикрепляющих их. Рассчитаем длину швов, прикрепляющих эти накладки

Так как ферма симметрична, то накладки будут симметричными. Для каждой пары стыкуемых поверхностей необходимо делать не менее двух отверстий под сборочные болты для облегчения наводки и совмещении стыкуемых элементов

Опорный узел1

При проектировании опорных узлов необходимо соблюдать 2 дополнительных

 правила:

         а)опорная реякция должна проходить через центр узла;

 б)сжатый опорный раскос должен проходить над опорной  реакцией не
прерываясь, чтобы исключить потерю устойчивости в косынке.

Найдем параметры опорной плиты.

R= 16240кг

 

Соотношение длины к ширине выбираю 1.Тогда l=220 , b=220 мм ,δ=20мм

Рассчитаем необходимые длины швов для прикрепления каждого из присоединяемых элементов.

Расчет длины швов, прикрепляющих элемент решетки к угловой косынке, будем вести по формуле:

где Р - расчетное усилие, кг;

(β=О,7 - коэффициент проплавления при Р.Д.С.;

К=0,8δ - высота углового шва;

δ — толщина уголка;

Для стоики ½, уголок 70x70x5 N=-21620 кг,

- допускаемое напряжение шва при срезе.

    P=3060кг

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Для нижнего пояса уголок  1/4

Длину лобового шва l_л примем равной высоте полки уголка: l_л =70 мм.

Длины швов по перу и по обушку принимаем равной 40 мм.

Рассчитаем косынку

На шов, прикрепляющий косынку к опорной плите, нагрузки со стороны стержней не действуют, а действуют лишь нагрузки реакции опоры. Примем длину шва равную длине опорной плиты.

Примем размер плиты 220x220 мм, примем длину шва равной длине плиты, l=220 мм.

Примем толщину ребра 12 мм, согласно толщине косынки.

Рассчитаем длину швов, прикрепляющих ребра к плите и к перьям раскоса. Примем катет шва 6 мм.

Ребро приваривается по перу раскоса и к опорной плите

РАСЧЕТ СУХАРЕЙ

4.1 Для верхнего пояса: , сжатый

Найдем количество сухарей:

;

Примем количество сухарей 1, тогда расстояние между сухарями

 

;

Длина сухаря 80 мм.

Рассчитаем высоту сухаря

 

4.2 Для нижнего пояса: растянутый

 

Найдем количество сухарей:

;

Примем количество сухарей 1, тогда расстояние между сухарями

;

Длина сухаря 80 мм.

Рассчитаем высоту сухаря

4.3Для стоики 1/2 и 11/12: 70x70x6 сжатый

 

Найдем количество сухарей:

;

Примем количество сухарей 2, тогда расстояние между сухарями

;

Длина сухаря 80 мм.

Рассчитаем высоту сухаря

4.4 Для стоики 3/4 и 13/14: 70x70x6 сжатый

 

Найдем количество сухарей:

;

Примем количество сухарей 2, тогда расстояние между сухарями

;

Длина сухаря 80 мм.

Рассчитаем высоту сухаря

4.5 Для стоики 5/6 и 15/16: 70x70x6 сжатый

 

Найдем количест