Расчет и конструирование узлов ферм
Прикрепление раскосов и стоек к узловым фасонкам
Стержни решетки из парных уголков прикрепляются к узловым фасонкам угловыми швами по обушку и по перу (рис. 10)
Величина усилия Nn и Nоб определяется по формуле:
, (72)
, (73)
, (74)
N - расчетное усилие
Значение g приближенно можно принимать:
g = 0,3 - для равнобоких уголков;
Рис 15. Схема крепления и распределение
усилий фасонки и уголка.
Требуемую длину сварных швов прикрепления определяют из условия прочности угловых швов на условный срез по металлу шва:
, (75)
, (76)
где 
, 
- катет швов соответственно по обушку и по перу;
= 180 (МПа) - расчетное сопротивление углового шва;
= 0,8 - коэффициент глубины проплавления .
Для автоматической и полуавтоматической сварки электродной проволокой диаметром 1,4…2 (мм) можно принять: bf = 0,9 при kf = 6…10 (мм).
Максимальная величина катета швов kf не должна превышать:
, где 
- толщина фасонки или полки уголка;
, где 
- толщина полки уголка.
Следуя этим формулам и условиям, расчет прикрепления стержней решетки выполняется в табличной форме, приведенной ниже.
Расчет угловых сварных швов
Таблица 12.
| № стержня | Сечение | Расчетное усилие, кН | Шов по обушку | Шов по перу | ||||
 , см |  , кН |  , см |  , см |  , кН |  см | |||
| В1 | L125х12 | -435,71 | -152,5 | 19,8 | -65,3 | 9,1 | ||
| Г3, Д4 | L140х12 | -912,7 | -319,4 | 20,7 | -136,9 | 9,5 | ||
| Е6 | L140х12 | -1026,7 | -359,3 | 23,2 | -154,0 | 10,5 | ||
| А2 | L125х12 | +584,7 | 204,6 | 22,1 | 87,7 | 10,0 | ||
| А5 | L125х12 | +1040,6 | 364,2 | 23,4 | 156,1 | 10,6 | ||
| 1-2 | L140х12 | -754,9 | -264,2 | 17,3 | -113,2 | 7,9 | ||
| 2-3 | L80х8 | +419,4 | 146,7 | 16,1 | 62,9 | 7,4 | ||
| 4-5 | L80х8 | -183,8 | -64,3 | 7,6 | -27,6 | -3,8 | ||
| 5-6 | L80х8 | -24,3 | -8,5 | 2,1 | -3,6 | 1,5 | ||
| 3-4 | L63х5 | -136,4 | -47,7 | 6,9 | -20,4 | 3,5 | ||
| 6-7 | L63х5 | +34,1 | 11,9 | 2,5 | 5,1 | 1,6 |
Для уменьшения сварочных напряжений в фасонках минимально принимаем:
, (77)
Принимаем а=60 мм.
где tф = 14 (мм) – толщина фасонки.
Для плавной передачи усилий от стержня к фасонке угол между краями фасонки и уголка принят 20°.
6.2. Расчет и конструирование заводского стыка поясов
Толщина листовой накладки:
, (78)
Из конструктивных соображений имеем:
(79)
(80)
Толщина накладки:
(81)
(82)
По ГОСТ 82-70* принимаем tн = 16 (мм).
, (83)
Усилие вертикальных полок стыкуемых уголков передается через фасонку, поэтому должно удовлетворяться условие:
, (84)
где hф =250мм.- высота фасонки;
tф=14мм.- толщина фасонки;
bв.п. =125мм.- высота вертикальной полки уголка;
tуг =12мм.- толщина полки уголка.
, (85)
Работа таких узлов достаточно сложна, поэтому проверку прочности ослабленного сечения выполняют условно на центральное растяжение:
(86)
(87)
Прикрепление стыкуемого уголка к накладке рассчитывается по предельному усилию, которое может выдержать накладка:
(88)
Приняв одинаковый шов для пера и обушки, находим величину напуска накладок:
. (89)
Прикрепление вертикальной полки стыкуемого уголка к фасонке рассчитывают на предельное усилие, воспринимаемое расчетным сечением фасонки:
(90)
. (91)
Рис 16. Конструирование заводского стыка.