Том 2. Технология (1041447), страница 46
Текст из файла (страница 46)
19. 249 Наименьший радиус инерции 'шип см Наибольшая гибкость Хшаи Расчетное напряжение а, Мпа Коэффициентт Е длина Ь см Площадь Р. см' Со" гав сечения Элемен- ты Усилие ру. кн 251 Пиоп р определении гибкости раскосов и стоек в плоскости, перпендикулярной ферме, свободную длину 1 принимают равной теоретической, т. е. расстоянию между центрами узлов. При вычислении гибкости этих элементов в плоскости фермы допускается принимать расчетную длину, равную 0,8 теоретической длины раскосов и стоек; это объясняется наличием частичного защемления элементов в узлах. Рнс.
20.4. Поперечные сечения сжатых и растяну- тых раскосов н стоек Е сли поперечное сечение элемента состоит из двух вствей, как показано на рис. 20.4,д, е, то определяют гибкости: Х,— относительно оси х; ХУ вЂ” относительно оси у; приведенную 2 =1/ А' +А' о у ~ где Х~ — гибкость ветви, которую для сжатых элементов берут не больше 40. Для определения коэффициента ~р берется наибольшая из найденных величин. Площадь сечения каждого раскоса и стойки поби а рают независимо от других. Однако нередко, чтобы сохранить "ки п доднообразие сортамента, для ряда элементов решетки фермы (раскосы, стойки) площадь сечения принимают одинаковой.
Прочность соединительных швов в растянутых элементах не рассчитывается; в сжатых элементах (рис. 20.4,в„г, яс) она проверяется, как указано в гл. 19. По условиям технологии катет шва, как правило, в обоих случаях назначается размером 4 — 6 мм, но не менее 0,3з.
Расстояние между планками берется таким, чтобы гибкость ветви растянутого элемента Х(200. Расчет прочности соединительных планок (рис. 20.4,д, е) в сжатых элементах производится так же, как планок на сжатых стойках (см. гл. 19). ф 4.
Узлы ферм Условия рационального конструирования узлов ферм следующие: геометрические оси соединяемых стержней должны пересекаться в одной точке — центре узла; должна быть обеспечена возможность наложения швов, прочно прикрепляющих раскосы и стойки к поясам в удобном для производства сварочных работ положении; не должно быть скученных швов. 250 Требуемая длина швов, закрепляющих стержень в узле, вычисляется по формуле ~=% Ф~Ы) (20.6) где М вЂ” продольное усилие в стержне; [т'1 — допускаемое касательное напряжение сварного шва.
Если присоединяемый элемент является уголком, то расчет сварных швов производят, как указано в $ 2 гл. 2. Результаты подбора сечений элементов представляют в виде таблицы: Схема подбора сечений элементов В узлах часто применяют к о с ы н к и, имеющие форму надставок, вставок, прокладок, накладок. Узлы без косынок наиболее просты при изготовлении. Их следует применять, если могут быть соблюдены все правила рационального конструирования узловых соединений.
Пример конструкции узла фермы без косынок с одностенчатым профилем пояса Рнс. 20.5. Узлы без косынок: а — сечение пояса одностенчатое; б — сечение пояса двустенчатое приведен на рис. 20.5,а. На рис. 20.5,б приведена конструкция, у которой нижний пояс и раскосы имеют двустенчатые сечения, что позволяет весьма компактно соединять элементы в узле. Примеры конструк- ~7) ций узлов с надстав- 1 к а м и приведены на юз рис. 20.6. Соединения надставок стыковые или тавровые.
Расчет прочности швов, У / — прикрепляющих рас- косы к надставкам, А производится обычным путем. Требуемая дли- 6 Ъ на швов прикрепления раскоса определяется по формуле (20.6) . Приближенный расчет швов, прикрепляющих надставку к поясу, может быть выполнен с учетом следующих соображений. В узле Рис. 20.8. Узлы ферм с надставками; сумма проекций сил на а — сечение пояса двутавровое; б — сеченне пояса тав- вептикальнмю ось Ху= ровое =О. Следовательно, усилия в раскосах должны быть разных знаков.
Допустим, например, что элемент У, растянут,аэлементУзсжат (рис. 20.6,а). Поскольку сумма проекций сил на горизонтальную ось Хх=О, приходим к выводу, что горизонтальные швы, прикрепляющие надставку, срезаются силой 7=У~ соз а1+Л~з соз аз. (20.7) Напряжение в шве т=Т~(0,7К1 2), (20.8) где 1 — длина надставки. Как правило, напряжения т невелики. Пример узла со вставками показан на рис. 20.7.
Вертикальные листы поясов обрываются и вместо них вставляются фигурные листы, размеры которых позволяют обеспечить прочное прикрепление раскосов и стоек. Вставку к вертикальному листу можно прикрепить как прямыми, так и косыми стыковыми швами. Узлы со вставками применяют в фермах, работающих под переменными нагрузками.
Рис. 20.7. Узел фермы со вставками 252 Рис. 20.8. Узлы с прокладками: а — без разрыва пояса; б, в — с разрывом пояса Рис 20.9. Узел с накладкой У злы с прокладками применяют, когда сечения стержней ферм состоят из парных элементов — уголков, расставленных с зазором относительно друг друга (рис. 20.8,а). Прочность швов, приваривающих прокладки к поясам, определяется так же, как и прочность швов, прикрепляющих надставки. Усилие, сдвигающее прокладку относительно пояса, определяется по формуле (20.7), где У! и Уз — усилия в рзскосах; а! и аз — углы наклона раскосов (рис. 20.8,в). Распределение усилий происходит неравномерно. Усилие со стороны обушка Т1 — — 0,7Т, а с противоположной стороны Т,.=0,3Т.
Определив Т! и Тз, находим напряжение в швах. В тех случаях, когда ферму Р с. 20.10, П ис. . . ример опорного узла стро- изготовляют на заводе не целипильной фермы ком, а отдельными частями (рис. 20.8,6), узлы с прокладками иногда используют для соединения поясных элементов фермы, как это видно на рис. 20.8,в.
Пример узла с накладкой приведен на рис. 20.9, Узлы с накладками в настоящее время проектируют редко. В большинстве случаев они могут быть лишь в легких фермах. Конструкции о п о р н ы х узлов зависят от назначения ферм и устройств креп- ! лений. Прп конструировании 4„ опорных узлов ферм необ- 1 ходимо соблюдать следующие условия: направление -~ф-!', реакции А должно проходить через центр опорного - з+ узла; сжатыи пояс дол,кен 3', й! проходить над опорой, не 1! прерываясь; узел должен ! обладать достаточной жест- ! костью (рис.
20.10). Рис. 20.11. Монтажный узел башни теле- 6 5. Специальные конструкции ферм центра Трубчатый узел башни Ленинградского телецентра высотой 6=316 м изображен на рис. 20.11. Соединение элементов решетки с вертикальными поясами башни выполнено с помощью торцовых листов 1. Последние приваривали к трубам 4 и косын- 254 кам 2 на заводе угловыми швами.
Косынки 8 приваривали к вертикальным поясам также в заводских условиях. Монтажныесоединения выполнены на болтах с последующей обваркой. На рис. 20.12 изображены различные узлы трубчатых стержней, применяемых в фермах. Узлы предназначены для легких ферм. В некоторых из ннх допущены небольшие эксцентриситеты. Для усиления узлов поставлены накладки, ребра жесткости. Оригинальна конструкция, где элементы прикрепляются к сфере, формирующей узел.
Другая группа узлов показана на рис. 20.13. /гпсБикм Рис. 20.12. Узлы трубчатых стержней разных типов В местах соединений некоторые трубы раскосов сплющиваются— это упрощает сборочно-сварочные операции. На рис. 20.14 показана ферма, имеющая тонкостенные трубчатые поперечные сечения элементов из гнутых профилей. Для увеличения их жесткости предусмотрены гофры.
Каждый стержень составлен из двух гнутых половин, соединенных между собой двумя продольными связующими швами. По длине элементы сварены стыковыми соединениями, узлы — тавровыми. На рис. 20.15 приведен узел арматурной фермы из стержней периодического профиля. В узле соединения раскосов и стоек с поясом усилены косынкой. 255 Рис. 20.13. Узлы трубчатых стерж- ней со сплющиванием труб В строительной промышленности при изготовлении прогонов междуэтажных перекрытий, кровель и т.
п. применяют легкие фермы из круглой стали, называемые прутковыми (рис. 20.16). В ней верхние и нижние пояса сконструированы из уголков легкого профиля, раскосы — из прутков. Узлы сварены вручную дуговой сваркой. Фермы указанного типа обладают малым весом, не требуют большого объема сварочных работ и экономичны, но могут быть рекомендованы лишь для работы под Рис. 20.14. Стропильная ферма из гнутых элементов статическими нагрузками.
В этих фермах целесообразно приме- нение точечных соединений, которые обеспечивают хорошие свой- ства соединений круглого профиля с плоским. $ 6. Стыковые соединения поясов Стыковые соединения поясов ферм подразделяют на три вида: 1. Т е х н о л о г и ч е с к и е — их применяют, если отсутствуют элементы требуемой длины; эти соединения следует конструировать равнопрочными с целым элементом, так как положение их не всег- 256 да возможно определить заранее. 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
