Сварные конструкции. Расчет и проектирование

ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

Стержни должны обладать достаточной прочностью и жесткостью. Превышение расчетного напряжения относи­тельно допускаемого ни в коем случае не должно быть более 5%. Стержни следует конструировать по возможности эко-

Таблица 12.1 Предельная гибкость X элементов ферм

Растянутые стержни

Наименование элементов КОНСТРУКЦИИ

Сжатые

стержни

при статиче­ских н л гру*, ках

при динами­ческих нагрузках

Пояса, опорные раскосы

120

400

150...250

Прочие элементы ферм

150

400

350

Основные колонны

120

Второстепенные колонны,

150

300

300

связи между ними Остальные элементы связей

200

400

400

номично, т. е. расчетные напряжения должны быть близ­кими к допускаемым. Однако поперечные сечения стерж­ней, нагруженных небольшими продольными силами, часто подбирают из условий жесткости. Поэтому в этих стержнях напряжения могут быть незначительными.

Наибольшее значение гибкости А стержней стальных ферм промышленных сооружений (см. гл. 11), как правило, не должно превышать данных табл. 12.1. В фермах гибкость ограничивается не только в сжатых, но и в растянутых стержнях, чтобы устранить их провисание при весьма боль­шой гибкости и вибрации при динамических нагрузках. Сортамент применяемого металла должен быть по возмож­ности однообразным, т. е. следует иметь как можно меньшее количество разнородных элементов (позиций). Эго упрощает и удешевляет изготовление ферм на заводе. Фермы в значи­тельном большинстве случаев конструируются из прокат­ных профильных элементов. Лучше применять гнутые эле­менты, имеющие меньшую толщину и повышенную жест­кость по сравнению с прокатными.

При конструировании ферм следует стремиться сокра­тить объем сварочных работ, располагать швы в элементах симметрично и обеспечивать удобное выполнение сварки как на заводе, так и на монтажной площадке.

Рассмотрим определение сечений сжатых поясов. Типы поперечных сечений сжатых поясов, имеющие наибольшее распространение, приведены на рнс. 12.2, а. . .и. Сечения в форме уголков (рис. 12.2, а) применяют в слабонагружен - ных фермах или в нерабочих элементах. Сечения в форме двух уголков (рис. 12.2, б) часто проектируют в фермах с небольшими усилиями (в легких стропильных фермах, мач-

тах). Замкнутые сечения (рис. 12.2, в) целесообразны в тон­костенных конструкциях и в конструкциях, где требуется повышенное сопротивление кручению. Сечения, показанные на рис. 12.2, г, д, встречаются в крановых фермах, в кото­рых верхние пояса помимо силы сжатия испытывают изги­бающие моменты. Двустенчатые конструкции (рнс. 12.2, е, ж) применяют при средних и больших усилиях (в стропиль­ных и крановых фермах). Конструкцию, представленную на рнс. 12.2,3, применяют в мостовых пролетных строениях.

Ппонка

Рис. 12.2, Поперечные сечения сжатых поясов ферм •

Трубчатая конструкция (рис. 12.2, и) рациональна в от­ношении требований прочности и экономичности. Возможно применение и других видов сечений.

Требуемая площадь сжатого элемента пояса при отсутст­вии момента определяется из условия

Н (12.4)

3)

Ь -

-----

>1рф '

При подборе сечения следует предварительно задаться коэффициентом ф=0,5. . .0,7. Свободную длину стержня выбирают в зависимости от конструкции сооружения. На­пример, горизонтальная жесткость стропильных ферм обес­печивается постановкой горизонтальных связей. Свободную длину пояса принимают равной расстоянию между центрами узлов. Подбор сечения сжатого пояса производят так же, как и сжатой стойки (см. гл. 11).

В стержнях, сечения которых приведены на рис. 12.2, соединительные швы конструируют непрерывными. Их вы­полняют обычно автоматической сваркой под флюсом, при этом катет шва принимают равным (0,4. . .0,6) толщины листа. Нередко К=4. . .5 мм.

Прокладка

г) д)

Ребра жесткости,

Г——

ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

■tj>

Для повышения устойчивости элементов применяют сое­динительные планки, диафрагмы, ребра жесткости, распо­ложенные в плоскости, перпендикулярной оси элемента. В фермах с большими пролетами, рассчитанными на тяже­лые нагрузки, например в мостовых, поперечные сечения пояса иногда меняются от панели к панели, и площадь сече­ния подбирают отдельно для каждой панели. Так поступа­ют, когда длина панелей, например, превышает 6. . .8 м. В крановых фермах средней грузоподъемности, в стропиль­ных и других типах ферм сечения поясов обычно неизменны по длине. Следует иметь в виду, что перемена сечения не должна значительно изменять положения центра тяжести, так как это вызывает образование эксцентриситета усилий. Последнее приводит к появлению добавочного изгибающего момента в узле. Это иногда вынуждает отказаться ог изме­нения сечения н сохранять его одинаковым по всей длине фермы. Допустимый эксцентриситет зависит от наибольшей высоты соединяемых элементов, т. е. £3*0,02Л. Если е пре­вышает указанный предел, то необходимо учесть дополни­тельные напряжения от изгибающего момента.

Конструирование поперечных сечений растянутых поя­сов значительно проще, чем сжатых, так как в этом случае допускаемое напряжение в металле не зависит от гибкости элементов. Требуемая площадь поперечного сечения при растяжении определяется по формуле

Л--га:- (125>

JL

Мр '

Типы поперечных сечений растянутых поясов приведены на рис. 12.3, а. . .ж. Тип сечения нижнего пояса обычно соответствует типу сечения верхнего пояса.

Соединительные швы стержней, изображенных на рис. 12.3, в. . .ж,— нерабочие, катеты швов К~4. . .5 мм, швы непрерывные.

Типы поперечных сечений раскосов и стоек приведены на рис. 12.4, а. . .ж.

Уголки (рнс. 12.4, а) применяют тогда, когда элементы поясов сконструированы тоже из уголков, парные угадки с зазором (рнс. 12.4, б) применяют весьма часто в фермах, работающих под легкими и средними нагрузками. Сечения элементов, приведенные на рнс. 12.4, в. . .ж, могут быть рекомендованы для стержней, если пояса имеют двустенча - тые сечения. Целесообразно применение труб.

В растянутых раскосах и стойках требуемая площадь поперечного сечения элемента определяется по формуле

(12.5), а в сжатых раскосах и стойках — по формуле (12.4) (предварительно принимают <р=0,4. . .0,7). Порядок под­бора сечений аналогичен описанному в гл. И.

При определении гибкости раскосов и стоек в плоскости, перпендикулярной ферме, свободную длину I принимают

Ф

ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

ІА.

9)

9

л)

т—*

.

-

►_

Ь

Рис. 12.3. Поперечные сечения растянутых поясов ферм

6) В) і)

Рис. 12.4. Поперечные сечения сжатых и растя­нутых раскосов и стоек

ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

Ф

ную 0,8 от теоретической длины раскосов и стоек; это объяс ниется наличием частичного защемления элементов в узлах Если поперечное сечение элемента состоит из двух вет вей, как показано на рнс. 12.4, д, е, то определяют гибкое ти: Хх — относительно оси х; — относительно оси у ).0 =.Ууі-f >4, где — гибкость ветви, которую для ежа тых элементов берут не больше 40 (см. гл. 10).

Для определения коэффициента <р берется наибольшая из найденных величин. Площадь сечения каждого раскоса

равной теоретической, т. е. расстоянию между центрами узлов. При вычислении гибкости этих элементов в плоско­сти фермы допускается принимать расчетную длину, рав­
и стойки подбирают независимо от других. Однако нередко, для того чтобы сохранить однообразие сортамента для ряда элементов решетки фермы (раскосы, стойки), площадь се­чения принимают одинаковой.

Прочность соединительных швов в растянутых элемен­тах не рассчитывается, в сжатых элементах (рис. 12.4, в, г, ж) она проверяется как указано в гл. 10. По условиям технологии катет шва, как правило, в обоих случаях назна­чается размером 4. . .5 мм, но не менее 0,3s. Расстояние между планками берут таким, чтобы гибкость ветви растя­нутого элемента Х<200. Расчет прочности соединительных планок (рис. 12.4, д, е) в сжатых элементах производится так же, как планок на сжатых стойках (см. гл. 10).

Сварные конструкции. Расчет и проектирование

Проектирование и монтаж дымоходов

Корректность проектирования и монтажа дымохода влияет на безопасность использования отопительной системы. Узнать подробности этого процесса вы можете на сайте http://dymari.kiev.ua/. Требования к проектированию дымоходов Основной критерий к установке дымохода – …

Производитель металлоапластиковых конструкций

Если вы ищете качественные и недорогие металлопластиковые конструкции, их вы можете заказать на «ОкнаПроект» - сайте, на котором представлена вся подробная и полезная информация. В частности, у нас вы можете …

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ

Наиболее часто холодные трещины возникают в ле­гированных сталях в тех случаях, когда металл под дей­ствием термического цикла сварки претерпевает закалку. В этих случаях холодные трещины при сварке появляются в результате …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua