Головна

II.5.2. Зв'язки температурного блоку | III. Основні навантаження на поперечні рами каркаса | III.1. постійні навантаження | III.2. снігові навантаження | III.3. вітрові навантаження | III.4. кранові навантаження | IV. Розрахунок поперечних рам каркаса | IV.1. Особливості розрахунку рами | IV.2. Облік просторової роботи каркаса | V.1. ригель рами |

V.1.2 Конструювання вузлів ферми

  1. III. вузловий зоб
  2. V.2.4. Конструювання вузлів колони.
  3. Хвороби вен, лімфатичних судин і лімфатичних вузлів, не класифіковані в інших рубриках (180-189)
  4. Вектор еквівалентніх Вузловий сил
  5. Діаграми дерева вузлів в FEO

На рис. 29 позначені найбільш характерні вузли ферми:

  1. проміжний з пов'язаними розкосами;
  2. проміжний без прилеглих розкосів;
  3. монтажний, стикового вузол ферми з пов'язаними розкосами;
  4. монтажний, стикового вузол ферми без прилеглих розкосів;
  5. верхній опорний узел4
  6. нижній опорний вузол.

Непозначені вузли проектуються за аналогією з 1 або 2. Вузли 5,6 разом визначають вид сполучення фермі з колоною, на рис. 29 дано примикання (збоку) ферми до колони. Можливо і спирання (зверху) ферми на колону.

При проектуванні вузлів корисно використовувати стандартну послідовність дій:

1) проведення осі (геометричні осі) всіх елементів сходяться у вузлі при строгому збереженні їх геометрії;

2) виконується '' розкладка '' підібраних профілів у відповідності з прив'язками їх центрів тягарів (лінії останніх повинні збігатися з геометричними осями);

3) уточнюється товщина проміжних вузлових фасонок або розрахунком по міцності, або з використанням сформованих рекомендацій по зусиллю Nр в першому знаходиться розкосі (на рис. 29 позначений кружком), наведених в таблиці 6.

Nр, тс  ? 15  16-25  26-40  41-60  61-100  101-140  141-180  > 180
tcp, мм

товщини вузлових фасонок в опорних вузлах на 2 мм більше, ніж у вузлах проміжних;

4) визначається мінімально допустимий зближення сусідніх зварних швів, яке попереджає їх взаємне температурний вплив і концентрацію зварювальних напружень в самій фасонки, - аmin = 6tcp-20 Мм, але не більше 80 мм%

5) намічаються положення торців елементів решітки примикають до поясу;

6) проектуються шви кріплення елементів решітки до фасонки і уточнюється її конфігурація;

7) проектуються шви кріплення фасонки до поясу.

Ця послідовність в повному і достатньому обсязі може бути застосована до проектування будь-яких проміжних вузлів (1,2 по рис. 29). Розглянемо її більш конкретно в додатку до вузла 1, використовуючи його масштабну промальовування по рис. 30. У будь-які коментарі п. 1 ... 5, мабуть, не потребують. За п. 6 відзначимо, що до початку проектування зварних швів необхідно виявити їх більш слабке (шов - f або межа сплаву - z, см. (6), розділ 3.2) перетину за умови застосування ручного зварювання. Найчастіше це - метал шва, тому саме випадок врахований далі в розрахункових формулах. Шви кріплення елементів решітки і вузлів фасонки, для куточків обушковой і перові, є фланговими, т. Е. Мають обмежену розрахункову довжину lw? 85bfkf. Їх катети з умови недопущення перегріву на обушком - kf? 1.2t1 і з умови реальності здійснення на пере - kf? t1 - R, де t1 - Товщина полиці куточка, r - радіус заокруглення полки пере (по сортаменту). Через значне наближення лінії центру ваги до обушка зусилля в елементі перерозподілу між обушковой і перовими швами нерівномірно -

Nпро= N (вL-z0) / ВL, Nпр= Nz0/ вL

або приблизно при рівнополичного куточках -

Nпро»0,7N, Nпр»0,3N

Тут, вL - Ширина полки куточка, що стикається з фасонки. Таким чином, прийнявши kfпро і kfпр можна знайти довжини цих швів за формулою виду:

маючи на увазі, що перший доданок тут не повинно перевищувати гранично допустиму довжину - lw= 85bfkfпро (пр), А друге - передбачено для компенсації втрат якості зварного шва на одному з його кінців (з цією ж метою другий кінець шва рекомендується виводити на торець елемента на 20 ... 25 мм).

Відклавши знайдені шви від торців по обушком і пір'я, конструюємо фасонки, прагнучи надати їй просту і зручну у виготовленні конфігурацію - прямокутну, трапецієподібну ..., достатню для розміщення прийнятих швів. При необхідності катети і довжини швів слід підкоригувати. За обушок пояса фасонок виступає на 15 ... 20 мм, що не заважає приварке заставних деталей в опорних частинах ребер плит до поясу ферми поздовжніми (уздовж осі пояса) конструктивними швами. Таке рішення прийнятно при кроці ферм 6м і товщині полиць поясних куточків 10мм і більше (при кроці ферм 12мм і tL?14мм). Якщо полки куточків щодо тонкі (при наявності плит менше 6мм або 14мм), то для попередження їх місцевого обмятія під ребра плит поміщають листові прокладки - довжиною близько 200мм, товщиною ? 10мм (конструктивно) і шириною на 15 ... 20мм меншою '' розмаху '' пір'я пояса, приварюється до поясу тільки поздовжніми швами. Для їх установки в виступаючої кромці фасонки передбачається місцеві виріз (на рис.30 показаний пунктиром), а якщо lф мала, наприклад в вузлі 2, то вся кромка опускається нижче обушка на глибину порівнянну з tф. Природно, що шви в '' заглиблених '' не можуть бути якісними і в подальшому розрахунку не враховуються.

Шви кріплення фасонки до поясу (крім заглиблених) сприймають силу P = Qn+ Qs - Поперечну і силу DN = | Nп| - | Nл| - Подовжню. Залежно від конструкції фасонки можна пошукати найбільш навантажену групу, але в запас можна спростити розрахунок, перевіривши тільки перові шви на обидві ці сили. При цьому lw= lф-2kf (kf - Приймається як і раніше), Aw= 2bfkflw, tp= P / Aw, tN= DN / Aw, А перевірка їх міцності набуде вигляду

Нагадаємо, що знак '' t '' може бути замінений знаком '' s '', але кутові шви при подібних навантаженнях працюють тільки на зріз; запас розглянутого підходу обумовлений тим, що фактично перові шви сприймають меншу частину поздовжньої сили (тут »0,3DN).

Вузол 2, як і 1 - проміжний, але без прилеглих розкосів, тому зусилля в стійці N = P, DN = 0, а його конструювання і супутні розрахунки простіше.

Вузли 3 і 4 - стикові, монтажні, Укрупнювальне, т. К. Саме по ним відбувається членування ферми на відправні марки (монтажні елементи) - дві напівферми. Конструкція вузла 3 показана на рис.31 - власне стик організовується за допомогою вертикальних - 1 і горизонтальних - 2 накладок. Накладки завжди парні, що дозволяє виготовляти напівферми однаковими (на малюнку зображена тільки накладки лівої напівферми). горизонтальні накладки зазвичай виконуються в формі по рис. 31б, коли вони прилягають до кутових фасонок впритул. При цьому виникає деяка складність приварки обушком поясних куточків до вузловим фасонок - для її організації потрібно або розвинути фасонки, вивівши їх виступи за межі довжини горизонтальних накладок (на рис. 31 а, мабуть, також можливо, шви в цій системі наявні, але слід приділяти увагу забезпечену місцевої стійкості горизонтальних накладок на ділянці між торцями поясних куточків. Все інше конструювання вузла виконується за раніше розглянутим загальним правилам. Додатково необхідно запроектувати стикові накладки, їх - перетину, кріплення і забезпечення центрации вузла.

 Вертикальні накладки 1 конструюються з умови розміщення кріпильних болтів, а їх товщина приймається рівною або більшою швів. Вони, звичайні кутові, сприймають силу N1= 0.3Nп+ Npcosa. Горизонтальні накладки 2, п суті обушковой, сприймають силу N2= 0.7Nп, На яку працюють шви, природно монтажні. Тому перетин цих накладок перебувати просто, а компонується (ширина, товщина) з урахуванням розмірів поясних куточків. Прийняті накладки перекривають стик, утворюючи перетин, показане штрихуванням на ріс.31г. Положення його центра ваги - z має збігатися з прив'язкою геометричного центру вузла - z0 (Вона ж прив'язка центру ваги пояса). Допустима похибка - ± 0,015 вL [1, п.13.6] - досить мала і якщо вона не забезпечена, небхідно скорегувати розміри перетинів накладок, не допускаючи при цьому зменшення їх початкових площ.

Вузол 5 в варіанті примикання ригеля до колони по рис.29 є ключовим для організації їх шарнірного або жорсткого сполучення. Різниця - в можливості повороту (обмеженого) опорного перетину ригеля. При несмещаемий (а практично і нерухомому) вузлі 6, поворот опорного перерізу ригеля пов'язаний з горизонтальною зрушення ферми щодо колони в вузлі: передбачена переміщення - поєднання ригеля з колоною шарнірне, не передбачена - жорстке. На рис. 32а показані варіанти піддатливих рішень. Податливість в першому випадку досягається за рахунок гнучкості опорного фланця через його обмеженою товщини; у другому - за рахунок овальних отворів під звичайні болти. В обох рішеннях все елементи опрацьовуються конструктивно (без розрахунків). На ріс.32б показані варіанти неподатливих рішень: в першому - вона досягається жорсткістю опорного фланця з площини, для чого його товщина (розрахункова) приймається не менше 16 мм; у другому - горизонтальної накладкою, що об'єднує пояс ферми і оголовок колони за допомогою монтажного зварювання.

У курсовому проекті однопролітного промислових будівель природне використання рішень по ріс.32б. Додатково до основного набору - кріплення елементів до вузлової фасонки, її конструювання і т. П. - Проектуються на опорному фланці і його кріплення або накладка і її кріплення, відповідно до прийнятого варіанту вузла. В обох випадках вихідним є зусилля в поясі Nп або його горизонтальна складова, рівна '' розпору '' H = M1-1/ h0, Де М1-1 - Найбільший негативний момент у верхньому перетині колони. У першому рішенні по ріс.32б шви кріплення фланця до вузлової фасонки і болти розраховуються звичайним чином на дію N = Nп і М = Nпе прикладених до їх центрам. Товщина фланця уточнюється його розрахунком на вигин з площини від сили Nп, Що створює вигинає момент Мфл= Nпв / 8, де в - відстань між болтами в плані (приймається конструктивно в ув'язці з шириною пояса колони). Він сприймається фланцем з моментом опору

тому товщину фланця можна знайти з умови його міцності,

і, округляючи в більшу сторону, прийняти не менше 16 мм (конструктивна рекомендація). У другому рішенні по ріс.32б розрахунки зазвичай і виконуються при N = 0.7Nп, Т. Е. На обушковой складову зусилля в поясі.

Вузол 6 фактично є типовим, стандартним. Його конструкція представлена ??на рис.33. Кріплення раскоса, нижнього пояса і конструювання вузловий фасонки (її товщина на 2 мм більше, ніж у фасонок проміжних вузлів) виконується звичайним порядком. Додаткового проектування підлягають: опорний фланець, шви його кріплення до вузлової фасонки, опорний столик і його кріплення до полиці колони (болти встановлюються конструктивно), - при цьому враховуються '' розпір '' Н, супутній йому момент m = H * e, де е - відстань між центром вузла і центром вертикального зварного шва (подвійного), і опорна реакція ферми Rф= Rп+ Rs, Яка визначається, як видно, що становлять від постійної і снігового навантаження.

Висота і ширина '' Вфл'' Фланця призначаються конструктивно з урахуванням загального малюнка вузла, ширини полиці колони, зручності постановки болтів. Товщину фланця (як аналога опорного ребра головної балки) зручно визначити за умовою локальної міцності торця в формі

де Rp використовується при наявності щільної підгонки (сторожки) дотичних поверхонь, Ry - При відсутності підгонки. Шви кріплення фланця до вузлової фасонки показані на рис.33 штрихуванням (для кордону сплаву), для них lw= hш-2kf (Або 2см). для них легко визначити геометричні характеристики - Aw і Ww. Найбільшими напруженнями будуть в крайніх волокнах, вони складуть

т. е прийнявши kf порівнянними з товщиною вузловий фасонки завжди можна отримати необхідний результат. Опорний столик і його кріплення проектуються в повній аналогії зі столиком під зовнішнє опорне ребро головної балки: по товщині і ширині - конструктивно, по висоті - на основі розрахунку вертикальних флангових швів з коефіцієнтом надійності (запасу) 1,3 ... 1,5.

Контрольні питання

  1. Особливості розрахунку ферм.
  2. Визначення розрахункових зусиль в елементах ферм.
  3. Розрахункові довжини елементів ферм.
  4. Особливості дійсної роботи ферм в граничному стані (ознайомитися з навчальної літератури).
  5. Порядок підбору перерізів стиснутих елементів.
  6. Особливості підбору перерізів елементів, що працюють і на розтягуванні і на стиск.
  7. Загальна послідовність дій при проектуванні вузлів ферм.
  8. Особливості проектування вузлів ферм:

проміжного з примикає стійкою;

проміжного з пов'язаними розкосами;

стикового, монтажного з пов'язаними розкосами;

верхнього опорного в варіанті примикання;

нижнього опорного в варіанті примикання.

  1. Загальний вигляд вузлів сполучення ферми з колоною в варіантах обпирання і примикання порівняльний аналіз їх можливостей (ознайомитися з навчальної літератури).

 



V.1.1 Температурні блоки | V.2. клону рами
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати