Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 39
Текст из файла (страница 39)
12 в зависимости от условной гибкости где Л= — — гибкость сжатого элемента; 1 — длина стойки; т= ~>г — — радиус Г,г Р инерции; Р— площадь поперечного сечения стоики; 7 — момент инерции относительно оси, перпендикулярной к плоскости изгиба; т„,„.= т), т) — коэффициент, зависящий от профиля поперечного сечении. Для коробчатых и двутавровых профилей при Л стойки ~ 5 т) = (1,75 —:0„13) Л если т= 0,1 —:5 н г) = (1,5 —; 0,08) Л если т = 5 —:20; при Л стойки ) 5 Для сплошностенчатых поперечных сечений двутавровых, коробчатых, тавровых и других балок величина т связана с эксцентриситетом е приложения силы М: )т' е= — т, Р (102) где В' — момент сопротивления относительно оси, перпендикулярной к плос- кости изгиба, М О Ф 5 й » в $р сс в Я р $ 3 в с с» О в в~ в в с» Ж о в в в в э" ь О 0 в В в о в ~<.~~~~~18фф~о~фо~ Уа УУ',),95)$ "66 д,Ч ч, с у са сс с о о и» $ Π— ф ч, Й Я Д о о о о о о о о о о е! о о о о о сч ч а <ю сч а св с» ~ $ о с о сс $ о ~; $ а За"алло †а 6$$9йВФаЗЗЗЗ РаЗЗФЙо о~$$ЙЗЗФЗ~оЗ ~ ~ ~ ~ "- = = "- = = - оо $ ".
~ 4 о 4 З а сач ся Я ча. са» асс ~ о о сй сэ с" $ $ Я $ е» % Ф ®-- с» 'о О а о ю с а с- О ч' ж о а Ф а О с а сс о д сч с» сас а ад сс й сс с» с» в а с» а щ 9 сс с о оасс $3 д с" о о о о 3 сч И со» сс сс ~сс сч Й вЂ” — — с — о о 3 о о о о о с сс с- с- а сч»» св о а о с- а ~ а р а ао а сс Ю а сс а М о м' с- а .с сс о ч' ч» с» с» с» сс сч сч сч — — — о о о о о Й а св с~с с- с- а оа с В З Д У Д сс о осс! о сс с»с а ш св сс в а а а ч' сч»» сс ю ю о о аоас»аоаоЧоа.оаоооооооо сч а а ~ ч а" а о а с- а о' о "сч а Фермы 192 1Я.
Максимальная гибкость а сжатых элементов 16. Максимальная гибкость Х растянутых элементов где Пояса, опорные раскосы и стойки ферм, передающие опорные реакции . Прочие элементы ферм Основные колонны Второстепенные колонны ... Элементы связей ........ '(104) 120 160 120 160 200 13.
Коэффициеиты и Р (105) Полозчеиие силы относи" тельно центра тяжести иасэраггга Примечание асти Коэффициент и д/ //ланла е 0,7 0,6 (! ! — Ь 0,7+ О,ОЬ !е — 1) 0,9 0,6+ОЛЬ !т — 1] 0,3 Коэффициент 1! л) м/ хаза ( 2. 1,0 1,0 с) в// ФЕРй4Ы х) и/' ч) Расчет и проектирование элементов сварных констр!/и/Яий Устойчивость в плоскости, перпенднкулярнои к деиствию изгибающего момента, проверяют по формуле — ~ (О1р.
М (1ОЗ) Сан При определении в! по формуле (1ОО) в стержнях с закрепленными концамя за расчетный момент /И принимают момент в средней части длины стержни, в консольных стержнях моменты определяют в защемлениях. Коэффициенты и и 1! приведены в табл. !3. /чюа — наибольшая еах гибкость стойки относительно оси; Ф вЂ” козфу Фициеит продольного изгиба; Х = 100 для стас ли С 36/23; Х = 92 для с стали С 44/29; Х = 8$ с для стали С 46/33: /ч с = 36 дли стали С ЬО/40.
При подборе поперечных сечений ферм максимальная гибкость )ч стержней стальных ферм промышленных сооружений должна быть не выше указанной в табл. 14 и 15. Стержни в большинстве случаев конструируют из прокатных профильных элементов. Целесообразны гнутые элементы, так как при малой толщине они обладают повышенной жесткостью. Для сокращения объема сварочных работ и уменьшения деформаций от сварки швы в элементах следует располагать по возможности симметрично. Типы поперечных сечений сжатых поясов приведены на рис. 26, а — и.
Замкнутые сечения (рис. 26, в, и) целесообразны в конструкциях, где требуется повышенное сопротивление кручению, Сечения, приведенные на рпс, 26, д, е, встречаются в фермах, в которых верхние пояса, кроме силы сжатия, испытывают нзгиба1ощие моменты, Трубчатые конструкции (рис, 26, и) рациональны с позиции жесткости, Требуемая площадь сжатого пояса при отсутствии момента М ~т9 ° где М вЂ” расчетная продольная сила; гр — коэффицнснт продольного изгиба.
! Рис. 26. Типы поперечных сечений стержней ферм: а — и — сжатые пояса; к — р — растянутые пояса; с — ч — раскосы стоек При подборе сечения следует предварительно задаться !р, как это делают при расчете стоек. Свободную длину стержня принимают с учетом конструкции сооружения. Расчетные длины элементов плоских ферм и связей определяют следующим образом. При проверке устойчивости в плоскости фермы расчетную длину 1е поясов и опорных раскосов принимают равной расстоянию 1 между центрами узлов фермы, а прн проверке прочих раско ов и стоек — 0,6 1, 7 ц/р. Винокурова В. А., т, 3 194 Расчет и проектирование элементов сварных конструкций Фермы При проверке устойчивости стержней при возможном их выходе из плоскости фермы расчетные длины всех элементов принимают равными 1.
Для элементов решетки из одиночных уголков расчетную длину 1о принимают равной Е Напряжения в подобранном сечении о= — ~ 1о)р. М (106) Р(р В стержнях, поперечные сечения которых приведены на рис. 26, в — з, соединительные швы конструируют, как правило, непрерывными и выполняют автомати;есной св'ркой; при этом катет шва К принимают 0,4 — 0,6 э листа; нередко При отсутствии на панели нагрузки для расчета швов определяют поперечную условную силу (см.
стр. 188), Напряжения в швах 95 (107) .э — статический момент части где l — момент инерции поперечного сечения; пояса, лежащей выше центра тяжести сечения. Рис. 28. Узлы без косынок из стержней: а — углового профиля; б — трубчатого проФиля Рис, 27. Стыки элементов поясов с эксцентриситетамн Для повышения устойчивости элемента (рис. 26, г — ж) применяют соединительные планки, диафрагмы, ребра жесткости, расположенные в плоскости, перпендикулярной к оси элемента.
В крайовых и стропильных фермах средней и малой грузоподъемности сечения поясов часто остаются неизменными по длине. На положение центра тяжести влияет изменение поперечного сечения, что создает эксцентриснтет е (рис. 27). Если е ) 0,02а, то следует учесть дополнительные напряжения от изгибающего момента. Требуемая плогцадь поперечного сечения стержня при растяжении Рт = ° (108) Поперечные сечения растянутых поясов приведены на рнс.
26, к — р. Условия возмоисностн изменения сечения от панели к панели в растянутых поясах те же, что и в сжатых. Соединительные швы в растянутых элементах не рабочие; катеты швов К == 4 гэ 5 мм; швы в большинстве случаев непрерывные; сваривают их на автоматах. Поперечные сечения раскосов и стоек приведены на рис. 26, с — ч, В растянутых раскосах и стойках требуемую площадь поперечных сечений элементов определяют по формуле (!08), в сжатых раскосах и стойках — по формуле (105). Порядьк подбора сечений аналогичен описанному для стоек.
Условия рационального конструирования узлов ферм следующие: геометрические оси соедчняемых стержней должны пересекаться в одной точке — центре Рис. 29. Узлы с надставками Фермы 197 196 ь 0 а л) йод (110) Я »:к 3 о л ». Д С» со »7 Щ сь» Расчет и проектирование элементов сварных конструкций узла; должна быть обеспечена возможность наложения швов, прочно прикрепляющих раскосы и стойки к поясам в удобном для производства сварочных работ положении; не должно быть лишних швов. Требуемая длина швов, прикрепляющих стержень в узле, Ль [109) где [т'[ — допускаемое напряжение в шве при срезе. Если присоединяемый элемент является уголком, то сварные швы рассчитывают, как указано в гл.
1. При конструировании узлов нередко используют косынки в форме надставок, вставок, прокладок, накладок. Узлы без косынок наиболее просты [рис. 28); их применяют, если могут быть соблюдены все правила рационального конструирования. Надставки приваривают к поясам втавр для обеспечения прочного прикрепления раскосов и стоек (рис. 29). 7йх 75хХ и) Рис. 34.
Узлы ферм, сваренные точками Приближенно расчет швов, прикрепляющих надставку, может быть произведен с учетом срезывающей силы Т = М, соз аь+ ь»ь, соз а,; Т т= —. 2РК1' [111) Узлы со вставками [рис. 30) применяют в фермах, работающих под переменными нагрузками. Вставку к вертикальным листам прикрепляют как прямыми, так и косыми стыковыми швами. Узлы с прокладками используют, когда сечения стержней ферм состоят из парных элементов — уголков или швеллеров, расставленных с зазором, достаточным для того, чтобы поместить в узле прокладку [рис.
31), Усилие, сдвигающее прокладку относительно пояса, Т = Мь соз ьхь + Мз соз а,. (112) Распределение усилий между фланговыми швами неравномерное. В случае равнобоких уголков усилие со стороны обушка Т, = 0,7Т, а с противоположной стороны Т, = О,ЗТ. Узел с накладкой приведен на рис. 32. Подобные узлы применяют главным образом в легких фермах. Стыки поясов ферм разделяются на три вида: технологические, если отсутствуют элементы требуемой длины; конструктивные для изменения поперечного сечения пояса от панели к панели; монтажные в зависимости от условий транспортировки, Наиболее целесообразны соединения, сваренные встык прямыми и РаСЧЕт и ПрОЕКтирОВаНиЕ ЭАЕгиЕНтОВ СеарНЫХ КОНСтрунций Листовые конструкции косыми швами, при работе элементов на растяжение и сжатие, а также при статических и динамических нагрузках (рис.
33, а и б). На рис. 33, в приведен пример соедйнения встык с добавлением прокладки, на рис. ЗЗ, г — втавр через проклаДку. Последнюю из приведенных конструкций применяют в элементах, работающих на сжатие. Узел верхнего пояса с элементами в форме гнутых профилей, сваренных контактной точечной сваркой, изображен на рис. 34, а, а нижнего — на рис. 34, б.
Для ферм, требующих предельного сокращения массы, например, для стрел подъемных кранов, сборно-разборных мостов, гидротехнических затворов и т. п., а также для объектов, работающих в условиях агрессивных сред, и перекрытий некоторых типов фермы конструируют из алюминиевых сплавов. Недостатком алюминиевых ферм по сравнению со стальными является повышенный прогиб ,...А. при нормальном использовании расчетных напряжений и малые коэффициенты гр при подборе сечений элементов, работающих на сжатие. Преимущество их заключается в хорошей сопротивляемости ударным нагрузкам независимо от окружающей температуры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
