Расчет и конструирование узлов фермы

Для расчёта сварных швов принимаем в расчёт усилия, действующие в раскосах и стойках. Узел К, Л, М.

N₃ =-20,7 т.с

N₂=0т.с

N₅ =14,49т.с

N₇ = -14,5т.с

Для раскосов расчет необходимой длины швов ведется по усилию N2=20.7 т.с

Усилие действующее на один уголок

N‘i = = = 10,35 т.с * 1000 = 10350 т.с

Расчёт суммарной длины шва:

L_ш = , где

𝜺 - коэффициент, зависящий от способа сварки

К – катет шва

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение металла шва

N^'i – усилие, действующее на элемент

Выбираем вид сварки РДС 𝜺= 0,7

Катет шва К ≤ 1,2∙S=1,2∙12=14,4 К=14,4

[𝜎_ш]= 𝜺∙[𝜎]=0,7∙1533,3=1073,3 (кгс/см² )

L_ш = =

При приварке элемента, имеющего симметричное сечение, длина нахлёстки определяется:

L_н = = =4,75 см

Находим длину лобового шва

Lл = 10 мм = 1 см

Определяем длину фланговых швов:

L_ф = L_ш –L_л = 9,5-1=8,5 (см)

L_ф1 =0,7∙9,5=6,65 (см)

L_ф2 =0,3∙9,5=2,85 (см)

Находим длину нахлёстки L_н = L_ф1 = 6,65(см). Для определения формы и размеров косынки выполняем эскиз узла.

Швы, соединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:

𝜎_ш = , где

𝜎_ш – напряжение в металле шва,

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение для металла шва,

L_к – длина шва, равная длине косынки

n – количество швов

N_к – усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса

Усилия, действующие в поясе, на косынку не передаются.

N_к определяют из уравнений:

∑P_у – сумма проекций сил на вертикальную ось.

∑Pz – сумма проекций сил на горизонтальную ось.

Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4шва, т.е n = 4

Если косынка не выступает за пояс, то швы с наружной стороны пояса в расчёт не принимаются, n = 2

∑P_у ==-N₂ ∙sin45⁰ -N₅ =20,7∙0,7-14,49=-28,98 т.с

∑P_х = - N₂ ∙cos45⁰ = -20,7∙0,5= -10,35 т.с

Nk = -28.98

𝜎_ш = = кгс/см²

Косынка 789,9х795

Для расчёта сварных швов принимаем в расчёт усилия, действующие в раскосах и стойках. Узел N,O,P

N₄ =34.5т.с

N₅=14.49т.с

N₆ =16.4.с

N₈ = 45.8.с

Для раскосов расчет необходимой длины швов ведется по усилию N8=45.8 т.с

Усилие, действующее на один уголок

N‘i = = = 22.9 т.с * 1000 = 22900 т.с

Расчёт суммарной длины шва:

L_ш = , где

𝜺 - коэффициент, зависящий от способа сварки

К – катет шва

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение металла шва

N^'i – усилие, действующее на элемент

Выбираем вид сварки РДС 𝜺= 0,7

Катет шва К ≤ 1,2∙S=1,2∙12=14,4 К=14,4

[𝜎_ш]= 𝜺∙[𝜎]=0,7∙1533,3=1073,3 (кгс/см² )

L_ш = =

При приварке элемента, имеющего симметричное сечение, длина нахлёстки определяется:

L_н = = =10,58 см

Находим длину лобового шва

Lл = 10 мм = 1 см

Определяем длину фланговых швов:

L_ф = L_ш –L_л = 21,17-1=20,17 (см)

L_ф1 =0,7∙21,17=14,81 (см)

L_ф2 =0,3∙21,17=6,35 (см)

Находим длину нахлёстки L_н = L_ф1 = 0,7∙L_ф = 14,81 (см). Для определения формы и размеров косынки выполняем эскиз узла.

Швы, соединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:

𝜎_ш = , где

𝜎_ш – напряжение в металле шва,

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение для металла шва,

L_к – длина шва, равная длине косынки

n – количество швов

N_к – усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса

Усилия, действующие в поясе, на косынку не передаются.

N_к определяют из уравнений:

∑P_у – сумма проекций сил на вертикальную ось.

∑Pz – сумма проекций сил на горизонтальную ось.

Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4шва, т.е n = 4

Если косынка не выступает за пояс, то швы с наружной стороны пояса в расчёт не принимаются, n = 2

∑P_у =N₆ ∙sin45⁰ -N₅ =16,4∙0,7-14,49=-3,01 т.с

∑P_х = N₆ ∙cos45⁰ = 16,4*0,5= 8,2 т.с

Nk = 8,2

𝜎_ш = = кгс/см²

Косынка 129,68х123,13

Для расчёта сварных швов принимаем в расчёт усилия, действующие в раскосах и стойках. Узел R

N₁ =-48,99т.с

N₂=-20,7т.с

N₄ =34,5т.с

Для раскосов расчет необходимой длины швов ведется по усилию N=-48,99 т.с

Усилие, действующее на один уголок

N‘i = = = 24,49 т.с * 1000 = 24490 т.с

Расчёт суммарной длины шва:

L_ш = , где

𝜺 - коэффициент, зависящий от способа сварки

К – катет шва

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение металла шва

N^'i – усилие, действующее на элемент

Выбираем вид сварки РДС 𝜺= 0,7

Катет шва К ≤ 1,2∙S=1,2∙15=18 К=18

[𝜎_ш]= 𝜺∙[𝜎]=0,7∙1533,3=1073,3 (кгс/см² )

L_ш = =

Находим длину лобового шва

Lл = 10 мм = 1 см

Определяем длину фланговых швов:

L_ф = L_ш –L_л = 18,11-1=17,11 (см)

L_ф1 =0,7∙18,11=12,67 (см)

L_ф2 =0,3∙21,17=5,43 (см)

Находим длину нахлёстки L_н = L_ф1 = 0,7∙L_ф = 12,67 (см). Для определения формы и размеров косынки выполняем эскиз узла.

Швы, соединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:

𝜎_ш = , где

𝜎_ш – напряжение в металле шва,

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение для металла шва,

L_к – длина шва, равная длине косынки

n – количество швов

N_к – усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса

Усилия, действующие в поясе, на косынку не передаются.

N_к определяют из уравнений:

∑P_у – сумма проекций сил на вертикальную ось.

∑Pz – сумма проекций сил на горизонтальную ось.

Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4шва, т.е n = 4

Если косынка не выступает за пояс, то швы с наружной стороны пояса в расчёт не принимаются, n = 2

∑P_у =N₂ ∙sin45⁰ -N₁=-20,7*0,7+48,99=34,5т.с

∑P_х = N₂ ∙cos45⁰ = -20,7*0,5= 10,35 т.с

Nk = 34,5

𝜎_ш = = кгс/см²

Косынка 140х148

Для расчёта сварных швов принимаем в расчёт усилия, действующие в раскосах и стойках. Узел T

N₁ =-48,99т.с

N₃=0.с

Для раскосов расчет необходимой длины швов ведется по усилию N₁=48,99 т.с

Усилие, действующее на один уголок

N‘i = = = 24,49 т.с * 1000 = 24490 т.с

Расчёт суммарной длины шва:

L_ш = , где

𝜺 - коэффициент, зависящий от способа сварки

К – катет шва

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение металла шва

N^'i – усилие, действующее на элемент

Выбираем вид сварки РДС 𝜺= 0,7

Катет шва К ≤ 1,2∙S=1,2∙15=18 К=18

[𝜎_ш]= 𝜺∙[𝜎]=0,7∙1533,3=1073,3 (кгс/см² )

L_ш = =

Находим длину лобового шва

Lл = 10 мм = 1 см

Определяем длину фланговых швов:

L_ф = L_ш –L_л = 18,11-1=17,11 (см)

L_ф1 =0,7∙18,11=12,67 (см)

L_ф2 =0,3∙21,17=5,43 (см)

Находим длину нахлёстки L_н = L_ф1 = 0,7∙L_ф = 12,67 (см). Для определения формы и размеров косынки выполняем эскиз узла.

Швы, соединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:

𝜎_ш = , где

𝜎_ш – напряжение в металле шва,

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение для металла шва,

L_к – длина шва, равная длине косынки

n – количество швов

N_к – усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса

Усилия, действующие в поясе, на косынку не передаются.

N_к определяют из уравнений:

∑P_у – сумма проекций сил на вертикальную ось.

∑Pz – сумма проекций сил на горизонтальную ось.

Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4шва, т.е n = 4

Если косынка не выступает за пояс, то швы с наружной стороны пояса в расчёт не принимаются, n = 2

∑P_у = -N₁=-48,99=-48,99т.с

Nk = -48,99т.с

𝜎_ш = = кгс/см²

Косынка 141х68

Для расчёта сварных швов принимаем в расчёт усилия, действующие в раскосах и стойках. Узел Y

N₁₄ =20,7т.с

N₁₅=-37,5.с

N₁₇=-14,5т.с

Для раскосов расчет необходимой длины швов ведется по усилию N15=37,5т.с

Усилие, действующее на один уголок

N‘i = = = 18,75 т.с * 1000 = 18750 т.с

Расчёт суммарной длины шва:

L_ш = , где

𝜺 - коэффициент, зависящий от способа сварки

К – катет шва

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение металла шва

N^'i – усилие, действующее на элемент

Выбираем вид сварки РДС 𝜺= 0,7

Катет шва К ≤ 1,2∙S=1,2∙15=18 К=18

[𝜎_ш]= 𝜺∙[𝜎]=0,7∙1533,3=1073,3 (кгс/см² )

L_ш = =

Находим длину лобового шва

Lл = 10 мм = 1 см

Определяем длину фланговых швов:

L_ф = L_ш –L_л = 1,73-1=0,73 (см)

L_ф1 =0,7∙1,73=1,21 (см)

L_ф2 =0,3∙1,73=0,51 (см)

Находим длину нахлёстки L_н = L_ф1 = 0,7∙L_ф = 1,21 (см). Для определения формы и размеров косынки выполняем эскиз узла.

Швы, соединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:

𝜎_ш = , где

𝜎_ш – напряжение в металле шва,

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение для металла шва,

L_к – длина шва, равная длине косынки

n – количество швов

N_к – усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса

Усилия, действующие в поясе, на косынку не передаются.

N_к определяют из уравнений:

∑P_у – сумма проекций сил на вертикальную ось.

∑Pz – сумма проекций сил на горизонтальную ось.

Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4шва, т.е n = 4

Если косынка не выступает за пояс, то швы с наружной стороны пояса в расчёт не принимаются, n = 2

∑P_у =-N₁₇ ∙sin45⁰ -N₁₄=14,5*0,7-20,7=10.55 т.с

∑P_х = -N₁₇ ∙cos45⁰ = 14.5*0.5=7,25 т.с.

Nk = 10,55 т.с

𝜎_ш = = кгс/см²

Косынка 29х12

Для расчёта сварных швов принимаем в расчёт усилия, действующие в раскосах и стойках. Узел S

N₁₇ =-14,5 т.с.

N₁₆=37 т.с.

Для раскосов расчет необходимой длины швов ведется по усилию N₁₆=37 т.с

Усилие, действующее на один уголок

N‘i = = =18,5т.с * 1000 = 18500 т.с

Расчёт суммарной длины шва:

L_ш = , где

𝜺 - коэффициент, зависящий от способа сварки

К – катет шва

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение металла шва

N^'i – усилие, действующее на элемент

Выбираем вид сварки РДС 𝜺= 0,7

Катет шва К ≤ 1,2∙S=1,2∙10=12 К=12мм

[𝜎_ш]= 𝜺∙[𝜎]=0,7∙1533,3=1073,3 (кгс/см² )

L_ш = =

Находим длину лобового шва

Lл = 10 мм = 1 см

Определяем длину фланговых швов:

L_ф = L_ш –L_л = 20,52-1=19,52 (см)

L_ф1 =0,7∙20,52=14,36 (см)

L_ф2 =0,3∙20,52=6,15 (см)

Находим длину нахлёстки L_н = L_ф1 = 0,7∙L_ф = 14,36 (см). Для определения формы и размеров косынки выполняем эскиз узла.

Швы, соединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:

𝜎_ш = , где

𝜎_ш – напряжение в металле шва,

[𝜎_ш] – допускаемое напряжение для металла шва,

L_к – длина шва, равная длине косынки

n – количество швов

N_к – усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса

Усилия, действующие в поясе, на косынку не передаются.

N_к определяют из уравнений:

∑P_у – сумма проекций сил на вертикальную ось.

∑Pz – сумма проекций сил на горизонтальную ось.

Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4шва, т.е n = 4

Если косынка не выступает за пояс, то швы с наружной стороны пояса в расчёт не принимаются, n = 2

∑P_у = -N₁₇=-14,5т.с.

Nk = -14,5.с

𝜎_ш = = кгс/см²

Косынка 14х28