СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

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.

Требуемая длина швов, закрепляющих стержень в узле, вычис­ляется по формуле

L=N/(^K[r]), (20.6)

где N—продольное усилие в стержне; [т']—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 косынки, 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

приведен на рис. 20.5,а. На рис. 20.5,6 приведена конструкция, у которой нижний пояс и раскосы имеют двустенчатые сечения, что позволяет весьма компактно соединять элементы в узле.

Примеры конструк-

в) ций узлов с надстав­

ками приведены на рис. 20.6. Соедине­ния надставок стыко­вые или тавровые. Расчет прочности швов, прикрепляющих рас­косы к надставкам, производится обычным путем. Требуемая дли­на швов прикрепления раскоса определяется по формуле (20.6). Приближенный расчет швов, прикрепляющих надставку к поясу, мо­жет быть выполнен с учетом следующих со­ображений. В узле сумма проекций сил на вертикальную ось 'Ey — =0. Следовательно, усилия в раскосах дол­жны быть разных знаков. Допустим, например, что элемент N і рас­тянут, а элементN2 сжат (рис. 20.6,а). Поскольку сумма проекций сил на горизонтальную ось 2л:=0, приходим к выводу, что гори­зонтальные швы, прикрепляющие надставку, срезаются силой

T = Ni cos (Xi+.V2 cos аг. (20.7)

Напряжение в шве

т=77(0/Ш-2), (20.8)

где / — 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.

252

S)

Узлы 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 N і и N2 — усилия в раскосах; си и а'2 — углы наклона раскосов (рис. 20.8,б).

Распределение усилий проис­ходит неравномерно. Усилие со стороны обушка Т = 0,7Т, а с про­тивоположной стороны Г2=0,ЗГ.

Определив Ті и Т%, находим напряжение в швах.

В тех случаях, когда ферму изготовляют на заводе не цели­ком, 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 опорных узлов зависят от назначе­ния ферм и устройств креп­лений. При конструировании опорных узлов ферм необ­ходимо соблюдать следую - щие условия: направление

реакции А должно прохо - -4— дить через центр опорного узла; сжатый пояс должен /

проходить над опорой, не *

прерываясь; узел должен обладать достаточной жест­костью (рис. 20.10).