Металлический каркас одноэтажного производственного здания (стр. 11 из 12)
Nоб = αоб N; Nп = αп N ,
где b – ширина полки уголка; zо – расстояние от центра тяжести уголка до его обушка.
Для равнополочных уголков принимаем αоб = 0,7 и αп = 0,3
Длины сварных швов, прикрепляющих уголки к фасонкам, определяем по формулам (расчет по металлу шва):
на обушке
lwоб =
;на пере
lwп =
,где n – количество уголков (швов); βf – коэффициент проплавления по металлу шва /2, табл. 34/; kf – катет сварного шва; Rwf – расчетное сопротивление углового шва по металлу шва 2, табл. 56/; γwf – коэффициент условий работы сварного шва 2, п.11.2*/; 1 … 2 см – дается на непровар.
Минимальное значение катета шва kf min принимается по /2, табл. 38/, максимальное значение катета шва по обушку уголка kf max = 1,2 · t , где t – наименьшая из толщин полки уголка или фасонки; по перу уголка kf max назначают не больше толщины фасонки и в соответствии со следующими требованиями:
kf max = t – 1 мм при t ≤ 6 мм,
kf max = t – 2 мм при t ≤ 7 - 16 мм,
kf max = t – 4 мм при t > 16 мм,
где t – толщина полки уголка.
Таблица 12.1 Результаты расчета сварных швов
| Узел | Номер стержня | Сечение | Расчетное усилиеN, кН | Шов по обушку | Шов по перу | ||||
| Nоб, кН | kf, мм | lw, см | Nп,кН | kf, мм | lw, см | ||||
| 1 | 1 | 2∟90х9 | 450,15 | 315,11 | 7 | 15 | 135,04 | 6 | 8 |
| 18 | 2∟125х10 | -652,92 | -457,04 | 8 | 19 | -195,88 | 6 | 11 | |
| 2 | 1 | 2∟90х9 | 450,15 | 315,11 | 7 | 15 | 135,04 | 6 | 8 |
| 2 | 2∟125х9 | 965,19 | 675,63 | 7 | 30 | 289,56 | 6 | 16 | |
| 14 | 2∟70х6 | -135,18 | -94,63 | 6 | 6 | -40,55 | 6 | 4 | |
| 19 | 2∟70х8 | 466,37 | 326,46 | 6 | 18 | 139,91 | 6 | 8 | |
| 20 | 2∟100х8 | -279,82 | -195,87 | 6 | 11 | -83,94 | 6 | 6 | |
| 3 | 2 | 2∟125х9 | 965,19 | 675,63 | 7 | 30 | 289,56 | 6 | 16 |
| 15 | 2∟70х6 | -135,18 | -94,63 | 6 | 6 | -40,55 | 6 | 4 | |
| 21 | 2∟70х8 | 172,77 | 120,94 | 6 | 8 | 51,83 | 6 | 4 | |
| 6 | 5 | 2∟110х8 | 0 | 0 | 6 | 6 | 0 | 6 | 6 |
| 26 | 2∟70х6 | 0 | 0 | 6 | 0 | 6 | |||
| 7 | 5 | 2∟110х8 | 0 | 0 | 6 | 6 | 0 | 6 | 6 |
| 6 | 2∟125х14 | -771,88 | -540,32 | 8 | 22 | -231,56 | 6 | 13 | |
| 18 | 2∟125х10 | -652,92 | -457,04 | 8 | 19 | -195,88 | 6 | 11 | |
| 19 | 2∟70х8 | 466,37 | 326,46 | 6 | 18 | 139,91 | 6 | 8 | |
| 8 | 6-7 | 2∟125х14 | -771,88 | -540,32 | 8 | 22 | -231,56 | 6 | 13 |
| 14 | 2∟70х6 | -135,18 | -94,63 | 6 | 6 | -40,55 | 6 | 4 | |
| 9 | 7 | 2∟125х14 | -771,88 | -540,32 | 8 | 22 | -231,56 | 6 | 13 |
| 8 | 2∟125х14 | -1030,07 | -721,05 | 8 | 28 | -309,02 | 6 | 17 | |
| 20 | 2∟100х8 | -279,82 | -195,87 | 6 | 11 | -83,94 | 6 | 6 | |
| 21 | 2∟70х8 | 172,77 | 120,94 | 6 | 8 | 51,83 | 6 | 4 | |
 10 | 8 | 2∟125х14 | -1030,07 | -721,05 | 8 | 22 | -309,02 | 6 | 17 |
| 15 | 2∟70х6 | -135,18 | -94,63 | 6 | 6 | -40,55 | 6 | 4 | |
Рис. 12.1 Нумерация узлов и элементов для отправочного элемента
Расчет нижнего опорного узла
По требуемым длинам сварных швов (табл.12.1) для крепления уголков к фасонке определяем габариты фасонки.
Для крепления опорного столика к колонне используем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой СВ-08А диаметром d=2 мм в среде углекислого газа. Толщину опорного столика принимаем tст=40 мм.
По табл. 38* СНиП II-23-81* назначаем катет шва
По табл. 56 СНиП II-23-81*:
где
– нормативное сопротивление стали опорного столика по временному сопротивлению, по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С255 при толщине листового проката свыше 20 до 40 мм 
По табл. 34* СНиП II-23-81*:
расчет ведем по металлу шва.
Требуемая высота опорного столика из условия прочности сварного шва на срез:
где
– опорная реакция фермы, принимаем равной нормальному усилию Nв сечении 1-1 колонны (табл. 6.2).В соответствии с ГОСТ 82-70* назначаем:
Принимаем ширину опорного столика
Принимаем опорный фланец шириной
и толщиной 
Проверяем напряжение смятия торца фланца от опорной реакции:
прочность обеспечена;
здесь
– расчетное сопротивление стали фланца смятию, принимается равным расчетному сопротивлению стали фланца по временному сопротивлению, по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С255 при толщине листового проката свыше 10 до 20 мм 
Выполним проверку сварного шва, прикрепляющего фасонку к опорному фланцу на срез от опорной реакции
. По принятым габаритам фасонки принимаем длину шва 
Используем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой СВ-08А диаметром d=2 мм в среде углекислого газа.
По табл. 38* СНиП II-23-81* назначаем катет шва
По табл. 56 СНиП II-23-81*:
где
– нормативное сопротивление стали фасонки по временному сопротивлению, по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С255 при толщине листового проката свыше 10 до 20 мм По табл. 34* СНиП II-23-81*:
расчет ведем по металлу шва.
Напряжение в шве:
прочность шва обеспечена.
Проверяем опорное сечение фасонки на срез:
прочность обеспечена;
здесь
– расчетное сопротивление стали фасонки срезу, где по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С255 при толщине листового проката свыше 10 до 20 мм 
Для крепления опорного фланца к колонне принимаем 8 болтов нормальной точности М20 класса прочности 5.6, диаметр отверстий под болты dотв=23 мм.
Расчет верхнего опорного узла
По требуемым длинам сварных швов (табл.12.1) для крепления уголков к фасонке определяем габариты фасонки.
Толщину и ширину фланца принимаем такими же, как в нижнем опорном узле.
Для крепления фланца к колонне принимаем 6 болтов нормальной точности М20 класса прочности 5.6, диаметр отверстий под болты dотв=23 мм.
Рис. 12.2 Примыкание фермы к колонне
Определяем усилие, действующее в стыке:
.Ширина накладки
.Тогда толщина накладки
.Принимаем толщину накладки
(не меньше толщины фасонки).Максимальное сжимающее напряжение:
,Прочность обеспечена.
Монтажный стык двух отправочных элементов фермы выполняется с помощью ручной сварки электродом Э50.