При проверке устойчивости стержней при возможном их выходе из плоскости фермы расчетные длины всех элементов принимают равными /. Для элементов решетки из одиночных уголков расчетную длину /о принимают равной /.

Напряжения в подобранном сечении

[oh-

(106)

В стержнях, поперечные сечения которых приведены на рис.26, в-з, соединительные швы конструируют, как правило, непрерывными и выполняют автоматической свгфкон; при этом катет шва К принимают 0,4-0,6 s листа; нередко К = 4 5 мм.

При отсутствии на панели нагрузки для расчета швов определяют поперечную условную силу (см. стр. 188). Напряжения в швах

2W

где J - момент инерции поперечного сечения; S пояса, лежащей выше центра тяжести сечения.

Т = :

(107)

статический момент части

Рис. 27. Стыки элеменюв поясов с эксцентриситетами

Для повышения устойчивости элемента (рис. 26, г - ж) применяют соединительные планки, диафрагмы, ребра жесткости, расположенные в плоскости, перпендикулярной к оси элемента.

В крановых и стропильных фермах средней и малой грузоподъемности сечения поясов часто остаются неизменными по длине. На положение центра тяжести влияет изменение поперечного сечения, что создает эксцентриситет е (рис. 27). Если е > 0,02/1, то следует учесть дополнительные напряжения от изгибающего момента.

Требуемая площадь поперечного сечения стержня при растяжении

P=i. (.08,

Поперечные сечения растянутых поясов приведены на рис. 26, к-р. Условия возможности изменения сечения от панели к панели в растянутых поясах те же, что и в сжатых. Соединительные швы в растянутых элементах не рабочие; катеты швов /С - 4 - 5 мм; швы в большинстве случаев непрерывные; сваривают их на автоматах. Поперечные сечения раскосов и стоек приведены на рис. 26, с - ч. В растянутых раскосах и стойках требуемую площадь поперечных сечений элементов определяют по формуле (108), в сжатых раскосах и стойках - по формуле (105).

Порядок подбора сечений аналогичен описанному для стоек. Условия рационального конструирования узлов ферм следующие: геометрические оси соединяемых стержней должны пересекаться в одной точке - центре

Рис. 28. Узлы без косынок из стержней:

а - углового профиля; б - трубчатого профиля

Рис, 29. Узлы с надставками

о го

о о. с

со о

1...Ь

S со

со В

узла; должна быть обеспечена возможность наложения швов, прочно прикрепляющих раскосы и стойки к поясам в удобном для производства сварочных работ положении; не должно быть лишних швов.

Требуемая длина швов, прикрепляющих стержень в узле,

=РП (109)

где [т] -допускаемое напряжение в шве при срезе.

Если присоединяемый элемент является уголком, то сварные швы рассчитывают, как указано в гл. 1.

При конструировании узлов нередко используют косынки в форме надставок, вставок, прокладок, накладок. Узлы без косынок наиболее просты (рис. 28); их применяют, если могут быть соблюдены все правила ращюнального конструирования.

Надставки приваривают к поясам втавр для обеспечения прочного прикрепления раскосов и стоек (рис.29).

100X100XS

50x50x4-

75x75x5

75X75X5 д)

Рис. 34. Узлы ферм, сваренные точками

Приближенно расчет швов, прикрепляющих надставку, может быть произведен с учетом срезывающей силы

г = cos ai-f cos аз; (110)

(111)

Узлы со вставками (рис. 30) применяют в фермах, работающих под переменными нагрузками. Вставку к вертикальным листам прикрепляют как прямыми, так и косыми стыковыми швами.

Узлы с прокладками используют, когда сечения стержней ферм состоят из парных элементов - уголков или швеллеров, расставленных с зазором, достаточным для того, чтобы поместить в узле прокладку (рис. 31),

Усилие, сдвигающее прокладку относительно пояса,

r = yvicosai-f yvacosaa- (112)

Распределение усилии между фланговыми швами неравномерное. В случае равнобоких уголков усилие со стороны обушка - 0,7Т, а с противоположной стороны Т2 - 0,ЗГ.

Узел с накладкой приведен на рис. 32. Подобные узлы применяют главным образом в легких фермах.

Стыки поясов ферм разделяются на три вида: технологические, если отсутствуют элементы требуемой длины; конструктивные для изменения поперечного сечения пояса от панели к панели; монтажные в зависимости от условий транспортировки. Наиболее целесообразны соединения, сваренные встык прямыми и

косыми швами, при работе элементов на растяжение и сжатие, а такясе при статических и динамических нагрузках (рис. 33, а и б). На рис. 33, в приведен пример соединения встык с добавлением прокладки, на рис. 33,г - втавр через прокладку. Последнюю из приведенных конструкций применяют в элементах, работающих на сжатие.

Узел верхнего пояса с элементами в форме гнутых профилей, сваренных контактной точечной сваркой, изображен на рис. 34, а, а нижнего - на рис. 34, б.

Для ферм, требующих предельного сокращения массы, например, для стрел подъемных кранов, сборно-разборных мостов, гидротехнических затворов и т. п.,

а также для объектов, работающих в условиях агрессивных сред, и перекрытий некоторых типов фермы конструируют из алюминиевых сплавов. Недостатком алюминиевых ферм по сравнению со стальными является повышенный прогиб при нормальном использовании расчетных напряжений и малые коэффициенты ф при подборе сечений элементов, работающих на сжатие. Преимущество их заключается в хорошей сопротивляемости ударным нагрузкам независимо от окружающей температуры.

При изготовлении ферм из алюминиевых сплавов применяют гнутые элементы, элементы, полученные прессованием (рис. 35), прокаткой, выдавливанием через профильные отверстия и другими способами. Как правило, конструкции алюминиевых ферм сваривают аргонодуговой сваркой и под флюсом, реже контактной. Для обеспечения плотности соединений и улучшения антикоррозионных свойств иногда комбинируют сварку с клейкой. При проектировании алюминиевых Ц-ерм уделяют внимание выбору конструктивных форм при наименьших значениях концентраторов напряжений.

Рис. 35. Узел фермы из прессованных Элементов алюминиевых спла-

ЛИСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Резервуары-хранилища, как правило, бывают цилиндрической формы. Для их изготовления применяют сталь С 36/23, а также низколегированные стали. Немаркированная сталь допускается лишь для неответственных резервуаров небольшой вместимости.

Ширина поясов обечаек (рис. 36, а) зависит от ширины листов. Продольные глвы вдоль образующей резервуара нередко сваривают встык, кольцевые - внахлестку и встык. Резервуары хранилищ проектируют с учетом их изготовления ггетодом рулонировгния, который почти полностью вытеснил процесс полистовой сборки. Нижние пояса чаще сваривают встык, верхЕше - внахлестку. При руло-пировании используют листы толщиной до 14 мм и более; применение низколеги-)юванных сталей расширяет возможности этого метода.

Расположение швов показано на рис. 36, б-г. Угловые швы, как правило, выполняют непрерывными. Толщина листов поясов зависит от давления жидкости, наполняющей резервуар.

Требуемая толщ!ша листа пояса

(ИЗ)

2 [oh

где D-диаметр цилиндра; р = yh-давление жидкости (здесь у - плотность жидкости; h - глубина раеположеия рассматриваемого слоя относительно

свободной поверхности); по соображениям рационального конструирования наименьшую толщину пояса в резервуарах принимают 4 мм; при определении р

на пояс за h принимают расстояние до сечений А, как показано на рис. 36; [о]

допускаемое напряжение в сварном шве.

а с

и не менее Z5h;ji

Рис. 36. Сварные соединения обечаек резервуаров

При проектировании резервуаров применяют метод расчета прочности но предельному состоянию. При этом допускаемое напряжение

где R - расчетное сопротивление в сварном шве; в резервуарах из стали С 36/23, сваренных при контроле швов физическими методами, R = 2\ кгс/мм, а при визуальном методе контроля R = \Ъ кгс/мм; m = 0,8 - коэффициент условия работы; п - коэффициент перегрузки, равный 1,1 для гидростатического давления жидкости; 1,2 - с учетом избыточного давления газов и вакуума, fvj. 1,4 - при расчете нагрузки от снега.

Если напряжение в сече- 1

нии, ослабленном отверстием (рис. 37, а),

2s \K - d

fol (114) P - Стенка резервуара, ослабленная от-Р верстием диаметром d

где /?n - высота пояса; d - диаметр отверстия, го отверстие не опасно, так как в месте выреза расчетное напряженке о меньше допускаемого [а]р.

Если напряжение в сечении, ослабленном отверстием, больше [а]р, то поя.-в зоне выреза целесообразно усиливать (рис. 37, б), например, кольцом.

Так как плоское днище резервуаров, установленных на песчаные и бетонные основания, не воспринимает усилий существенной величины, то их толщину назначают 4-8 мм в зависимости от диаметра и без дополнительной проверки прочности .

Резервуары большого диаметра можно проектировать с составными стенками в цилиндрической части, соединенными нз двух тонких листов и более. Для пови шения жесткости юнкостеиных поясов в верхней малонагруженпой части резер-