Опорный узел

В настоящем проекте выбран опорный узел фермы на натяжных хомутах. Конструкция узла представлена на рис. 6.5. Проверка прочности опорного вкладыша:

σсм = NB1 / Acм = NB1 / (bB1 ∙ hB1) ≤ Rcм22 ∙ mв,

Rcм22 = Rcм / [1 + (Rcм / Rcм90 - 1) ∙ sin3α] = 140 / [1 + (140 / 18 - 1) ∙ 0,053] = 103,0 ∙ 104 кг/м2,

σсм = 15098 / (0,125 ∙ 0,125) = 96,6 ∙ 104 кг/м2 < 103,0 ∙ 104 кг/м2.

Условие выполняется.

Подбор сечения тяжей:

Nt = NH1 / 4 = 14042 / 4 = 3510,5 кг,

AНТтр = Nt / (Ry ∙ ϒc) = 3510,5 / (2100 ∙ 104 ∙ 1) = 1,67 ∙ 10-4 м2.

Принимаем сечение тяжей ∅22 мм (Ант = 2,74 ∙ 10-4 м2).

Проверка прочности швеллера. Момент сопротивления принятого швеллера №30 Wy = 387,0 см3. Расчетная схема швеллера приведена на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Расчетная схема швеллера

Mmax = Nt ∙ (a + bнп / 2) = 3510,5 ∙ (0,125 + 0,125 / 2) = 658,2 кг∙м,

σ = M / Wy ≤ Ry ∙ ϒc,

σ = 658,2 / 387 ∙ 10-6 = 2,09 ∙ 10-6 кг/м2 < 21 ∙ 106 кг/м2.

Условие выполняется.

Проверка прочности накладок:

σсм = NН1 / (2 ∙ a ∙ hнп) ≤ Rcм ∙ mв,

где a = f(dн) = 5,9dн = 124 мм, dн ≤ hнп / 9,5 = 21 мм.

Принимаем по сортаменту dн = 20 мм, толщину накладок a = 125 мм.

σсм = 14042 / (2 ∙ 0,125 ∙ 0,2) = 28,08 ∙ 104 кг/м2 ≤ 140 ∙ 104 кг/м2.

Условие выполняется.

Расчет нагельного соединения:

Несущая способность 1 нагеля определяется минимальным значением из следующих 3х формул:

Tc = 50 ∙ c ∙ dн = 50 ∙ 15 ∙ 2 = 1500 кг,

Tc = 80 ∙ a ∙ dн = 80 ∙ 12,5 ∙ 2 = 1920 кг,

Tc = 250 ∙ dн2 = 1000 кг.

Таким образом, несущая способность одного нагеля – 1000 кг.

Количество нагелей определяется по формуле:

n ≥ NH1 / (Tn ∙ 2) = 14042 / (1000 ∙ 2) = 7,021.

Принимаем количество нагелей n = 8.

Проверка прочности уголков. Момент сопротивления принятого уголка L125x8 Wy = 32,2 cм3. Расчетная схема уголка приведена на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Расчетная схема уголка

e = dt / 2 + 10 = 22 / 2 + 10 = 21 мм.

Mmax = Nt ∙ (e + hнп/4) = 3510,5 ∙ (0,021 + 0,20/4) = 245,7 кг∙м,

σ = M / Wy ≤ Ry ∙ ϒc,

σ = 245,7 / 32,2 ∙ 10-6 = 7,63 ∙ 106 кг/м2 < 21 ∙ 106 кг/м2.

Условие выполняется. Расчет ширины подферменного бруса:

Nоп = 3 ∙ (P + G) = 3 ∙ (1544 + 702,8) = 6740,4 кг.

bпф ≥ Nоп / (bнп ∙ Rсм90 ∙ mв) = 6740,4 / (0,125 ∙ 40 ∙ 104 ∙ 1) = 0,135 м.

Принимаем сечение подфермернного бруса 200х100 мм.