Проектирование узлов ферм

Проектирование опорного узла

1) Угол наклона оси верхнего пояса фермы к горизонту

,

;

;

2) Расчетные усилия

- в верхнем поясе (сжатие)

- в нижнем поясе (растяжение)

Опорная реакция фермы

3) Поперечные сечения

- верхнего пояса фермы

- нижнего пояса фермы 2┐┌

4) Расчетное сопротивление местному смятию поперек волокон для сосны II сорта

, то же по всей поверхности

Расчетное сопротивление сосны II сорта сжатию (смятию вдоль волокон)

При смятии под углом и соответствующих

значениях и расчетное сопротивление сосны II сорта

5) Коэффициент перехода от расчетных сопротивлений древесины сосны к древесине дуба:

- при смятии

- при изгибе

6) Ширина опорной дубовой подушки исходя из условия местного смятия древесины поперек волокон

Принимаем

7) Длина опорной площадки верхнего пояса фермы, требуемая по условию смятия его древесины под углом к направлению волокон

8) Так как , то необходимо использовать компенсирующую дубовую

подбалку длиной и шириной .

9) Толщина подбалки в месте опирания ее на опорную подушку при работе на изгиб

Принимаем

Полная высота подбалки

Принимаем

Подбалка прибивается к верхнему поясу фермы гвоздями

Забивка производится в предварительно рассверленные отверстия (т.к. ).

10) Через пластину торцевого башмака на верхний пояс фермы передается усилие

Расчетное сопротивление древесины сосны смятию под углом

Длина торцевой пластины по условию прочности древесины на смятие под углом

Принимаем по ГОСТ 82-70*

Толщина торцевой пластины:

- по конструктивным соображениям

- по условию прочности стали на изгиб под действием распределенного по поверхности плиты давления

Так как , то сварной башмак целесообразно проектировать в виде торцевой пластины, усиленной швеллером №18

().

Толщина пластины плиты принимается .

Расстояние от центра тяжести составного сечения башмака до торца верхнего пояса

Приведенный момент инерции относительно центра тяжести составного сечения

Расстояние от центра тяжести составного сечения до наиболее напряженной фибры

Соответствующий момент сопротивления

Максимальный изгибающий момент в пластине

Проверка условия прочности стали на изгиб

Условие выполняется.

11) Боковые фасонки привариваются к торцевой пластине башмака лобовыми угловыми сварными швами.

Величина передаваемого усилия

При ручной сварке электродами Э42А:

- коэффициенты провара металла ;

- величины расчетных сопротивлений ;

- коэффициенты условий работы сварного соединения .

Минимальная несущая способность сварного соединения:

Расчетная длина одного сварного шва

.

Количество швов

Требуемая высота катета сварного шва:

- по конструктивным соображениям при

;

- по условию прочности сварного соединения

Толщина боковых фасонок

. Принимаем

12) Длина боковых фасонок определяется длиной сварных швов, прикрепляющих к ним уголки нижнего пояса фермы.

Коэффициенты распределения усилий в уголке между сварными швами у обушка и пера для неравнобоких уголков,

присоединяемых длинной стороной: .

Усилия в одном сварном шве:

- у обушка

- у пера

Задаются высоты катетов сварных швов:

- у обушка

- у пера

Требуемая длина нахлестки уголков нижнего пояса на боковые фасонки:

- по минимально допустимой длине сварного шва

- по требуемой длине сварного шва у обушка

- по требуемой длине сварного шва по перу

Длина фасонки ;

с округлением принимается .

Толщина фасонки принимается по конструктивным соображениям .

Принимаем .

Боковые фасонки закрепляются на верхнем поясе фермы при

помощи глухарей .

Проектирование промежуточного узла верхнего пояса

1) С целью обеспечения расчетного разгружающего эксцентриситета в верхней зоне стыка по оси опоры (стойки) в

пакете клееных досок делается пропил на высоту

2) Площадь поперечного сечения ослабленного пропилом верхнего пояса

3) Коэффициенты для сосны ;

4) Усилие в стойке (сжатие)

5) Для сосны II сорта

6) Проверка прочности ослабленного пропилом сечения

Условие выполняется

7) Ширина подбалки

8) Расчетное сопротивление местному смятию сосны поперек волокон .

Размеры поперечного сечения стойки ;

9) Проверка прочности древесины подбалки (сосна) местному смятию поперек волокон

Так как условие не выполняется, то подбалку проектируем из дуба, для которого . При этом

Условие выполняется

10) Высота сечения подбалки принимается конструктивно

11) Наибольшая толщина стягиваемого болтами пакета

12) Требуемый диаметр стяжных болтов

13) Длина подбалки

14) Ширина накладок скатной ориентации

Принимаем

Длина накладки

Принимаем

Толщина накладок принимается

15) Ширина накладок, ориентированных вдоль оси стойки, принимается равной .

Длина накладок

Принимаем . Толщина накладок

16) Требования к минимально допустимым расстояниям при размещении болтов

- между осями болтов вдоль волокон древесины ;

- между осями болтов поперек волокон древесины ;

- от оси болта до грани элемента поперек волокон .

При этом .

Применение болтов для крепления накладок второго типа возможно.