Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Методичні рекомендації до самостійної підготовки студентів спеціальності 5

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-05

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 20.5.2024

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Дніпропетровський технікум зварювання та електроніки

імені Є.О. Патона

РОЗРАХУНОК ТА КОНСТРУЮВАННЯ ВУЗЛІВ ФЕРМИ

Методичні рекомендації до самостійної підготовки студентів

спеціальності  5.05050401 «Зварювальне виробництво»

з навчальної дисципліни «Зварні конструкції»

м.Дніпропетровськ

2012

Методичні рекомендації призначені для студентів денної  і заочної форм навчання спеціальності 5.05050401 «Зварювальне виробництво» для роботи як на заняттях так і їх самостійної роботи, під час підготовки до практичних занять та  виконання індивідуальних розрахункових завдань.
В методичних рекомендаціях розглянуті теоретичні питання щодо конструктивних особливостей ферми, визначення, типів перерізів, розрахункових довжин стержнів ферми, а також підбору їх перерізу. Розглянуто питання конструювання вузла ферми, розрахунку зварних швів. Методичні рекомендації містять  індивідуальні розрахункові  завдання для самостійної роботи студентів.
 

Укладач:  Мізіна Н.П.

Розглянуто на засіданні циклової комісії спецдисциплін спеціальності 5.05050401  „Зварювальне виробництво”

Протокол №  _____ від _________________

Голова циклової комісії                         (Т.О.Пархомець.)


 ЗМІСТ

1.ТЕОРЕТИЧІ ПОЛОЖЕННЯ 4   

1.1 Навантаження діючі на ферму 5

1.2 Типи перерізів стержнів ферми 7

1.3 Розрахункові довжини стержнів ферми 8

1.4 Підбір перерізу стиснутих стержнів 9

1.5 Підбір перерізу розтягнутих стержнів ферми 10

1.6Перевірочні розрахунки стержнів ферми 12

1.7 Конструювання та розрахунки вузлів ферми 13

2. ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ…………………………………………………………….…153. ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………………………..19

Тема: Визначення навантажень в вузлах ферми. Розрахунок та конструювання вузлів ферми.

Мета: привити навички:

  •  виконання розрахунків вузлових навантажень ферми;
  •  підбору типу перерізів стержнів ферми, залежно від їх розташування
  •  розрахунку перерізів стержнів ферми виконаних з  кутникового прокату;
  •  виконання перевірочних розрахунків стержнів ферми;
  •  виконання розрахунків зварних швів;
  •  конструювання та розрахунку вузлів зварних ферм виконаних з прокату з кутників.

1 ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ

Фермами називаються решітчасті наскрізні конструкції працюючи як і балки, на згинання. Конструкція ферми складається із окремих стержнів, які з’єднуються в вузлах та утворюють геометрично незмінну систему.

Навантаження на ферму діє, як правило, в вузлах, тому в усіх її стержнях виникають тільки поздовжні зусилля стискання або розтягання при роботі ферми в цілому на згинання. Завдяки цьому метал у фермах використовується раціональніше ніж у балках, тобто вони легше за масою, економічніше але більш трудомісткі у виготовлені. Тому ферми використовують для перекриття великих прольотів при відносно невеликих навантаженнях в самих різних спорудах.

Ферми складаються із верхнього та нижнього поясів, з’єднаних між собою решіткою із розкосів та стояків. Відстань між вузлами ферми називається панель, відстань між опорами – прольотом. (див.рис.1)

Рис..1. Розрахункова схема трапецієподібної ферми

Елементи ферми, які входять до опорного вузла називаються опорними, вузол верхнього поясу у місці його перелому - коньковим вузлом.

Генеральними розмірами ферми є проліт і висота. Проліт кроквяних ферм виробничих будівель, як правило, приймають кратним модулю- 6м, тобто 18, 24, 30, 36 та 42м. Для спрощення, виготовлення та проектування уніфіковані типові сталеві ферми мають стандартні геометричні схеми для різних прольотів.

Довжина панелі верхнього поясу в типових фермах дорівнює 3м.

У типових фермах для всіх прольотів від 18м. до 36м. висота на опорі прийнята для трапецієподібної - 2200мм., а для ферми з паралельними поясами-3150 мм.

Довжина панелі верхнього поясу ферми залежить від способів обпирання покрівлі на ферму. Настил покрівлі можна укладати по прогонам, які опираються на вузли ферми, або безпосередньо на верхні пояса ферми (безпрогонне покриття).

Навантаження на ферму в покриттях з прогонами передається в вузлах верхнього поясу ферми, а в безпрогонних покриттях – і між вузлів. Прогони звичайно проектують із прокатних швелерів або двотаврів.

       Відстань між прогонами - крок прогонів, повинен дорівнювати довжині панелі. Відстань між фермами – крок ферми, приймається також стандартним , рівним 6м, та є кратним модулєм.

При розрахунках ферми розглядаються як шарнірно-стержневі системи, тобто системи, які складаються із окремих стержнів, з’єднаних між собою в вузлах шарнірами. При діянні навантажень, прикладених в вузлах ферми,  елементи такої системи  (стержні ферми) працюють тільки на осьові зусилля. При діяння навантажень на який - будь елемент між вузлами, останній буде працювати в загальній системі ферми на осьове зусилля і, крім того, на згинання під дією прикладених до нього навантажень, як балка, обперта в вузлах. Робота елемента на осьове зусилля та згинання викличе збільшення його перерізу, і, як слідство, перевитрату металу. Тому схему ферми та конструкції, які на неї  обпираються, звичайно вибирають так, щоб здійснити вузлову передачу навантажень, і тільки в окремих випадках допускають міжвузлове навантаження.

Кроквяні ферми розраховуються на такі види навантажень, зосереджених сил у вузлах ферми та більшість цих навантажень рівномірно розподілені. Їх підраховують спочатку на один квадратний метр, потім визначають площину навантаження, яка припадає на один вузол і вже після цього знаходять зосереджену  

  1.  Навантаження діючі на ферми.

Кров’яні ферми розраховуються на такі види навантажень, які передаються у вигляді зосереджених сил у вузлах ферми та складається з постійних та тимчасових навантажень.

До постійних навантажень відносяться:

  •  вага покрівлі на 1 м2 покрівлі - кН/м2;
  •  вага прогонів -  кН/м;
  •  вага фонаря на 1 м2 - кН/м2;
  •  особиста вага ферми з зв’язками на 1 м2 перекриває мої площі - кН/м2;

До тимчасових навантажень відносяться:

  •  вага снігу на 1 м2 площі, яка перекривається - кН/м2;
  •  тиск вітру на 1 м2 покрівлі - кН/м2.

Навантаження на вузли ферми від ваги покрівлі, прогонів, снігу, вітру тощо збираються з вантажної площі, яка приходиться на кожний вузол. Навантаження від особистої ваги ферми зі зв’язками для спрощення розрахунків враховують також зосередженими в вузлах ферми.

В безлліхтарних фермах навантаження на вузли при основних діяннях визначають по формулам:

а) від постійного навантаження

                                                        (1)

де =1,1 коефіцієнт перевантаження від особистої ваги,

- кут нахилу верхнього поясу ферми;

б) від тимчасового навантаження

                                                                    (2)

де =1,4 коефіцієнт пере навантаження для снігового навантаження,

b – крок ферми,

а – ширина в плані вантажної площі для одного вузла,

а х b –величина вантажної площини.

При рівних панелях верхнього поясу навантаження на всі проміжні вузли ферми рівні, а на крайні вузли вдвоє менші, так як приходяща на них вантажна площа вдвоє менше і тільки вага прогонів залишається той же.

                 Рис.2  Розрахункова схема стропильної ферми

Після визначення вузлових навантажень (Рис. 2) від постійних та тимчасових навантажень визначають сумарне вузлове навантаження.

                                                                                                                    (3)

На крайніх  вузлах ферми вузлове навантаження буде дорівнюватися F/2.

Опорні реакції визначаються по формулі

                                               (4)

де к – кількість вузлів верхнього поясу.

    Завдання 1. Розрахувати вузлові навантаження та реакції в опорах ферми.

  1.  Типи перерізів стержнів ферми

 Розрахункова схема ферми має вигляд осьових ліній стержнів, вузлові з’єднання, яких умовно, шарнірні.

Стержні ферми конструюють звичайно з двох кутників. З’єднання стержнів між собою виконують в вузлах ферми за допомогою фасонок, вирізаних з листової сталі

Кутники стержнів мають між собою зазор, рівний товщині фасонки. Товщина всіх фасонок ферми приймається, як правило, однаковою і залежить від діючих в стержнях зусиль. Її рекомендується приймати від найбільших зусиль в стержнях решітки до 250 кН – 8 мм., при 250...400 кН – 8...10 мм, більше 400 кН – 12 мм.

Кутники стержнів можуть бути розташовані по різному та утворювати тавровий або хрестовий переріз.

Перерізи стержнів верхнього стиснутого поясу найчастіше приймають із двох рівнобоких кутників або двох нерівнобоких кутників, поставлених більшими полицями у сторону (див.Табл..1а, 1б).

Переріз стержнів нижнього розтягнутого поясу найчастіше раціональним із умов транспортування та монтажу буде широкий переріз із нерівнобоких кутників, поставлених більшими полицями у сторону (див. Табл..).

Переріз опорних розкосів та стояків вибирають із нерівнобоких кутників, поставлених малими полицями у сторону (див. Табл..).

Проміжні розкоси та стояки частіше проектують із рівнобоких кутників. Елементи решітки, які працюють на розтягання можуть бути прийняти і з нерівнобоких кутників, якщо можна підібрати їх переріз з меншою площею. Стояки ферм, до яких примикають елементи зв’язків проектують хрестовим перерізу (див. Табл..).

Таблиця 1.Типи перерізів стержнів ферми

Розташування стержнів ферми

Вид прокату, з якого зроблений  переріз

Тип перерізу

Склад перерізу стержнів верхнього поясу ферми

З двох рівнобоких кутників

а

Співвідношення радіусів інерції

Склад перерізу стержнів верхнього поясу ферми

З двох нерівнобоких кутників, поставлених великими палицями у боки

б

Співвідношення радіусів інерції

Склад перерізу стержнів нижнього поясу ферми

З двох нерівнобоких кутників, поставлених великими палицями у боки

в

Співвідношення радіусів інерції

Склад перерізу опорних розкосів та стояків

З двох нерівнобоких кутників, поставлених малими полицями у сторону

г

Співвідношення радіусів інерції

Склад перерізу проміжних розкосів та стояків

З двох рівнобоких кутників

д

Співвідношення радіусів інерції

Склад перерізу стояків ферм, до яких примикають елементи зв’язків

З двох рівнобоких кутників з’єднаних хрестовим перерізом

е

Співвідношення радіусів інерції

;          

Завдання 2.   Для кожного стержню підібрати тип перерізу. 

  1.  Розрахункові довжини стержнів ферми.

Стержні ферми працюють на поздовжнє зусилля стискання або розтягання.

Несуча спроможність стиснутого стержня, яка визначається стійкістю, залежить від його розрахункової довжини

                                                                                 (5)

де  - коефіцієнт, який залежить від засобу закріплення кінців стержню,

- геометрична довжина стержню (відстань між центрами вузлів).

Оскільки наперед невідомо, як вигнеться стержень під час втрати стійкості в напрямку, яке лежить   в площині ферми, або в напрямку, перпендикулярному площині ферми ( з площини ферми), то необхідно знати розрахункові довжині стержнів  як у площини ферми - lх, так і з  площини ферми – ly  та перевіряти  стійкість стержнів в обох напрямках.

Несуча спроможність розтягнених стержнів не залежить від їх довжини, проте занадто довгі й тонкі стержні можуть провисати під власною масою, а також деренчати або коливатись під дією другорядних сил. Ось чому гнучкість розтягнених елементів ферм також обмежується нормами, тобто треба знати розрахункову довжину розтягнених стержнів у площині та  з площини ферми.

Розрахункові довжини всіх стержнів ферми в її площині приймають рівними відстані між

центрами вузлів, тобто геометричній довжині, за виключенням проміжних розкосів та стояків, які примикають до нижнього розтягнутого поясу. Зусилля розтягання  в нижньому поясі перешкоджають повороту нижнього вузла, тому стержні решітки мають схему шарнірним обпирання зверху та частковим защемленням знизу і їх розрахункова довжина приймається рівною 0,8 геометричної довжини.  Щодо опорного розкосу, то до нього розтягнутий нижній пояс підходе тільки з одного боку, що не забезпечує защемлення вузла, тому його розрахункова довжина дорівнюється геометричній довжині.

Стійкість ферми з її площини забезпечується зв’язками по верхньому та нижньому поясам. По верхньому поясу укладаються плитки покриття, які через закладені в бетон кутники приварюються до поясу. В прогонному рішенні точки обпирання прогонів утримують верхній пояс від зміщення із площини. В коньковому вузлі ферми звичайно встановлюють зв’язкову розпірку, яка служить для забезпечення стійкості ферми під час монтажу та є опорою ферми із площини при наявності ліхтаря. Нижній пояс   ферми розв’язується системою зв’язків по нижньому поясу. Таким чином, за розрахункову довжину поясів ферм приймається відстань між точками, закріпленими від зміщення із площини ферми зв’язками, плитами або прогонами з коефіцієнтом . 

Всі розкоси та стояки у напряму із площини ферми мають розрахункову довжину, яка дорівнюється відстані між центрами вузлів, тому що невелика жорсткість поясів на кручення та гнучкість вузлових фасонок приближує роботу цих стержнів до схеми з шарнірним обпиранням кінців.

Виходячи з викладеного розрахункові довжини стержнів плоских ферм відповідно нормам проектування приймаються по таблиці 2.

Таблиця 2. Розрахункові довжини стержнів ферми

Напрямок поздовжнього згинання стержня

Розрахункові довжини

Поясів

Опорних розкосів та стояків

Проміжних розкосів та стояків

В площині ферми

х=

х=

х=0,8

Із площини ферми

у=

у=

у=

Завдання 3. Визначити розрахункові довжини в площині та із площини ферми для кожного стержня заданого вузла.

  1.  Підбір перерізу стиснутих стержнів

Розрахунок стиснутих стержнів починають з елементів, які мають більше зусилля. Спочатку необхідну площу одного кутника стержня ферми визначають по формулі

                                                                                                     (6)

де  - коефіцієнт подовженого згинання, який призначається наперед,

N – поздовжнє зусилля в кожному стержні ферми,

- розрахунковий опір текучості основного металу,

- коефіцієнт умови роботи.

Потім по сортаменту підбирають близькі до потрібної площі кутники. З таблиць сортаменту виписують геометричні характеристики перерізу з двох кутників:

А – площу перерізу одного кутника,

іх – осьовий радіус інерції перерізу у площині ферми,

іу – осьовий радіус інерції перерізу, в напрямку перпендикулярному до площини ферми.

Для стиснутих стержнів ферми необхідно вибирати по сортаменту кутника з найбільш тонкими полицями.

Для прольотів 18...24 м приймають єдиний переріз поясу по всій його довжині хоча зусилля в панелі верхнього поясу мають різні значення

При прольотах l>24м пояс виконують з двох перерізів.

Завдання 4. Для стержнів, які працюють на стискання, розрахувати потрібну площу,  по сортаменту вибрати необхідний номер кутника і виписати для нього геометричні характеристики.

  1.  Підбір перерізу розтягнутих стержнів ферми

Підбір перерізу розтягнутих стержнів також доцільно починати з елементу, який має найбільше зусилля .

Потрібна площа визначається  по формулі

                                                                         (7)

Вибрав по сортаменту найближчі по площі кутники, виписують геометричні характеристики перерізу, який складається з двох кутників (А, іх , іх ):

Визначив необхідні перерізі стержнів ферми, потрібно простежити, щоб кутників різних калібрів було не більше 5...6 в фермах прольотом до 24м та 7...9  - в фермах прольотам >24м.

Завдання 5. Для стержнів, які працюють на розтягання, розрахувати потрібну площу,  по сортаменту вибрати необхідний номер кутника і виписати для нього геометричні характеристики.

  1.  Перевірочні розрахунки стержнів ферми

Усі стержні як стиснуті так розтягнуті перевіряються по граничній пружності та на поздовжнє згинання (стійкість).

  1.  По граничній пружності

                                                           (8)

де  - фактична пружність кожного елементу ферми,

- гранична пружність вибирається по СНиП ІІ -23-81* та приймається рівною:

а) для стиснутих стержнів:  

120 – для поясів, опорних розкосів та стояків;

150 – для інших стиснутих стержнів,

б) для розтягнутих стержнів – 400.

  1.  На стійкість

(9)

де  - коефіцієнти подовженого згинання вибирають по таблиці 3 залежно від значень

   Таблиця 3. Коефіцієнти подовжнього згинання центрально- стиснутих колон                                                                             

Гнучкість

Коефіцієнти  для стержнів    із  сталі  класів

С38/23

С38/23

С 44/29

С 46/33

С 52/40

С 60/45

С 70/60

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

0,999

0,998

0,996

0,995

0,994

0,993

0,992

0,99

0,989

1

1

1

1

1

1

10

0,968

0,986

0,984

0,983

0,981

0,979

0,977

0,975

0,974

0,972

0,987

0,986

0,985

0,984

0,983

0,982

20

0,97

0,967

0,965

0,962

0,959

0,957

0,954

0,951

0,948

0,946

0,968

0,965

0,962

0,956

0,953

0,95

З0

0,943

0,939

0,935

0,932

0,928

0,924

0,92

0,916

0,913

0,909

0.935

0,932

0,927

0,916

0,909

0,903

40

0,905

0,901

0,897

0,894

0,89

0,886

0,882

0,878

0,87Ј

0,871

0,892

0,888

0,878

0,866

0,852

0,838

50

0,867

0,862

0,858

0,853

0,848

0,844

0,839

0.834

0,829

0,825

0,843

0,837

0,823

0,81

0,79

0,76

60

0,82

0,815

0,81

0,805

0,8

0.755

0,79

0,785

0,78

0,775

0,792

0,78

0,764

0,74

0,7

0,66

70

0,77

0,765

0,759

0,754

0,748

0,743

0,737

0,732

0,726

0,721

0,73

0,71

0,682

0,65

0,61

0,558

80

0,715

0.709

0,703

0,697

0,691

0,685

0,679

0,673

0,667

0,661

0,66

0,637

0,604

0,57

0,518

0,432

90

0,655

0,648

0.64

0,633

0,626

0,679

0,611

0,604

0,597

0,589

0,592

0,563

0,523

0,482

0,412

0,343

100

0,582

0,575

0,568

0,561

0,554

0.547

0,54

0,533

0,526

0,519

0,515

0,482

0,437

0,396

0,336

0,288

110

0,512

0,506

0,499

0,493

0.486

0,48

0,474

0,467

0,461

0,454

0,44

0,413

0,37

0,325

0,273

0,23

120

0,448

0,443

0,438

0,433

0,428

0,423

0,417

0,412

0,407,

0,402

0,383

0,35

0,315

0,273

0,23

0,192

130

0,397

0,392

0,387

0,382

0,377

0,373

0,368

0,363

0,358

0,353

0,33

0,302

0,264

0,232

0,196

0,164

140

0,348

0,344

0,339

0,335

0,331

0,327

0,322

0,318

0,314

0,309

0,285

0,256

0,228

0,198

0,168

0,142

150

0,305

0,302

0,298

0,295

0,291

0,288

0,284

0,281

0,277

0,274

0,25

0,226

0,198

0,173

0,148

0,123

160

0,27

0,267

0,264

0,261

0,258

0,255

0,252

0.249

0,246

0,243

0,22

0,2

0,176

0,253

0,13

0,10

170

0,24

0,238

0,235

0,233

0,23

0,228

0,226

0,223

0,221

0,218

0,195

0,178

0,156

0.137

0.116

0,096

180

0,216

0,214

0,212

0,21

0,208

0,206

0,204

0,202

0,2

0.198

0,175

0,16

0,139

0,122

0,102

0.080

190

0,196

0,194

0,192

0,19

0,188

0,186

0,183

0.181

0,179

0,177

0,158

0.142

0,126

О.108

0.092

0,077

200

0,175

0,174

0,172

0,171

0,169

0,168

0,166

0,165

0,163

0,І62

0,142

0,129

0,112

0,098

0,082

0,069

210

0,16

0,159

0,157

0,156

0,154

0,153

0,152

0,15

0,149

0,147

0,13

0,118

0,102

0,089

0,075

0,063

220

0,146

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,119

0,108

0,093

0,081

0,068

0,057

Якщо перевірка по граничній пружності або на стійкість не виконується необхідно вибирати кутник більшого площі та в тому же порідку перевіряти розрахунок.

Завдання 6. Виконати перевірочні розрахунки підібраних перерізів стержнів, які входять до заданого вузла, по граничній  пружності та на стійкість.

  1.   Конструювання та розрахунок вузлів ферми

Основою конструювання вузлів ферми є перехрещення усіх вісів стержнів, які сходяться в вузлі, у центрі вузла.

В цьому випадку досягається рівновага сил в вузлі ферми та зберігається осьові зусилля в усіх її елементах. Осьові лінії стержнів ферми утворюють геометричну схему ферми.

Розрахунку підлягають зварні шви за допомогою яких стержні ферми кріпляться до фасонок. Рекомендується приварювати елементи решіток ферми до фасонок фланговими швами по обушку та перу кутника з виводом кожного шва на торець кутника на довжину 20 мм.

Габарити вузлових фасонок визначаються умовами кріплення стержнів. Зазор між сусідніми стержнями в вузлі повинен бути не менше 40...50 мм. Фасонки повинні бути симетричними відносно вісі зусилля. Фасонку випускають за обушки поясних кутників на 10...15 мм а кут обрізу фасонки по відношенню до елементу виконують не менше 15...20о (див.рис.3, 4).

Рис..3    Вузол ферми

Рис..4    Вузол ферми

1.7.1 Розрахунок зварних швів

Для кутників з товщиною полиці d=4-6мм, катет шва може бути прийнятий мм, для кутників товщиною  d=7-16мм - мм, для кутників товщиною  - мм. Кількість швів різного катету повинно бути не більше 3…4.

Розрахункові довжини швів необхідно збільшити на 1см.

Довжини швів не пері та обушку визначаються по формулі

см

см

де 1, 2 – коефіцієнти, які  визначаються по таблиці 6,

N – зусилля в стержні ферми.

Розрахунок кріплення поясів до фасонок виконується на різницю зусиль у суміжних панелях поясу

(див. рис. 3)

Завдання 7. Виконати розрахунки зварних швів на обушку та на пері для кожного стержня, який входить до заданого вузла.

1.7.2Конструювання вузла виконується на міліметрівці у такій послідовності:

Після розрахунку зварних швів необхідно виконати конструювання вузлів ферми графічно у такій послідовності:

  •  На міліметрівці наносимо геометричну схему вузла ферми (всі осі стержнів повинні перехрещуватися в центрі вузла).
  •  В масштабі 1:5-1:10 накреслити кутники, з яких складаються стержні, прив’язуючи їх до відповідних осей кутників.

  Для цього:

  1.  від осей стержнів відкладаємо по перпендикулярам відстань до обушку кутників, яка дорівнюється відстані від центру ваги перерізів кутників і на цих відстанях від осі проводимо лінії, паралельні осям;
  2.   від отриманих ліній у сторону осей відкладаємо відрізки, рівні ширині полиці стержнів, та проводимо другі паралельні лінії, обкреслюя контур стержня;
  3.  обрізаємо торці кутників перпендикулярно їх осям, розташовуя їх на відстані 20-30 мм один від одного та на 40-50мм від стержнів поясу.
  •  На стержні решітки в масштабі наносимо розрахункові довжини швів по обушку  та по перу , починаючи від  торців стержнів.  
  •  Намічаємо контур фасонки по зовнішнім межам швів.
  •  За виключенням опорних, конькових вузлів та вузлів монтажних стиків, всі фасонки краще роботи прямокутниковими (вони дешевше в виготовленні та їх розкрій дає менше відходів). Допускається фасонка з однієї скошеною стороною. В інших випадках фасонка повинна мати дві, паралельні сторони.
  •  Торці елементів, закінчення швів яких виявились усередині контуру фасонки, відсовуємо від центру вузлах так, щоб межа розрахункової довжини швів вийшла на контур фасонки (це дозволяє зекономити матеріал та зменшити фактичну довжину кутника).
  •  Заміряємо всі розміри фасонки та наносимо їх на креслення вузла.
  •  

Завдання 8. Виконати креслення вузла  та проставити всі розміри (розміри фасонки, розміри за допомогою яких можна виготовити вузол).

.

Таблиця 4 Сортамент прокатних сталей

Сталь прокатна кутова рівнобока

(вибірка з ГОСТ 8509 - 86)

умовне позначення:

b - ширина полки

d - товщина полки

J- момент інерції

r - радіус інерції

Розміри кутника в мм

Вага, 1 пог.м. у кг

Площа перерізу F в см2

Відстань центру тяжкості z0 у см

Вісь х – х

Вісь х1 – х1

Вісь

х0 – х0 

Вісь

у0 – у0

ry2 переріз з двох кутників при

b

d

Jx 

у см4

rx

у см

Jx1 

у см4

Jx0 

у см4

rx0

у см

Jy0 

у см4

ry0

у см

δ=8

δ=10

δ=12

50

5

3,77

4,8

1,42

11,2

1,53

20,9

17,8

1,92

4,63

0,98

2,45

2,53

2,61

56

5

4,25

5,41

1,57

16

1,72

29,2

25,4

2,16

6,59

1,1

2,69

2,77

2,85

56

5

4,81

6,13

1,74

23,1

1,94

41,5

36,6

2,44

9,52

1,25

2,99

3,04

3,12

6

5,72

7,28

1,78

27,1

1,93

50

42,9

2,43

11,2

1,24

2,99

3,06

3,14

70

5

5,38

6,86

1,9

31,9

2,16

56,7

50,7

2,72

13,2

1,39

3,23

3,3

3,38

6

6,39

8,15

1,94

37,6

2,15

68,4

59,6

2.71

15,5

1,38

3,25

3,33

3,4

75

5

5,8

7,39

2,02

39,5

2,31

69,6

62,6

2,91

16,4

1,49

3,42

3,49

3,57

6

6,89

8,78

2,06

46,6

2,3

83,9

73,9

2,9

19,3

1,48

3,44

3,52

3,6

80

6

7,36

9,38

2,19

57

2,47

102

90,4

3,11

23,5

1,58

3,65

3,72

3,8

7

8,51

10,8

2,23

65,3

2,45

119

104

3,09

27

1,58

3,67

3,75

3,82

90

7

9,64

12,3

2.47

94,3

2,77

169

150

3,49

38,9

1.78

4,06

4,13

4,21

100

7

10,S

13,8

2,71

131

3,08

231

207

3,88

54,2

1,98

4,45

4,52

4,6

8

12.2

15,6

2,75

147

3,07

265

233

3,87

60,9

1,98

4,47

4,54

4,62

10

15,1

19,2

2,83

179

3,05

333

284

3.84

74,1

1,96

4,52

4,59

4,67

110

8

13,5

17,2

3

198

3,39

353

315

4.28

81,8

2,18

4,87

4,95

5,02

125

9

17,3

22

3,4

327

3,86

582

520

4,86

135

2,48

5,48

5,56

5,63

10

19,4

24,3

3,45

360

3,85

649

571

4,84

149

2,47

5,52

5,58

5,66

140

10

21,5

27,3

3,82

512

4,33

911

814

5,46

211

2,78

6,12

6,19

6,26

160

10

24,7

31,4

4,3

774

4,96

1356

1229

6,25

319

3,19

6,91

6,97

7,05

12

29,4

37,4

4,39

913

4,94

1633

1450

6,23

376

3,17

6,95

7,02

7,09

180

11

30,5

38,8

4,85

1216

5,6

2128

1933

7,06

500

3,59

7,74

7,81

7,83

12

33,1

42,2

4,89

1317

5,59

2324

2093

7,04

540

3,58

7,76

7,83

7,9

200

12

37

47,1

5,37

1823

6,22

3182

2896

7,84

749

3,99

8,55

8,62

8,69

13

39,9

50,9

5,42

1961

6,21

3452

3116

7,83

805

3,98

8,58

8,64

8,71

14

42,8

54,6

5,46

2097

6,2

3722

3333

7,81

861

3,97

8,6

8,66

8,73

16

48,7

62

5,54

2363

6,17

4264

3755

7,78

970

3,96

8,64

8,7

8,77

20

60,1

76,5

5,7

2871

6,12

5355

4560

7,72

1182

3,93

8,72

8,79

8,86

25

74

94,3

5,89

3466

6,06

6733

5494

7,63

1438

3,91

8,81

8,88

8,96

30

87,6

111,5

6,07

4020

6,0

8130

6351

7,55

1688

3,89

8,9

8,97

9,95

220

14

47,4

60,4

5,93

3814

6,83

4941

4470

8,60

1159

4,38

9,31

9,38

9,45

16

53,8

68,6

6,02

3175

6,81

5661

5045

8,58

1306

4,36

9,35

9,42

9,49

250

16

61,5

78,4

6,75

4717

7,76

8286

7492

9,78

1942

4,98

10,5

10,6

10,7

20

76,1

97,0

6,91

5765

7,71

10401

9160

9,72

2370

4,94

10,6

10,7

10,8

25

94

119,7

7,11

7006

7,65

13064

11125

9,64

2887

4,91

10,7

10,8

10,9

28

104,5

133,1

7,23

7717

7,61

14674

12244

9,59

3190

4,89

10,8

10,8

10,9

30

111,4

142,0

7,31

8177

7,59

15753

12965

9,56

3389

4,89

10,8

10,9

11,0

Таблиця 5. Сортамент прокатних сталей

Сталь прокатна кутова нерівнобока

(вибірка з ГОСТ 8510 - 86)

умовне позначення:

b - ширина полки

d - товщина полки

J - момент інерції

r - радіус інерції

Розміри кутника в мм

Вага, 1 пог.м. у кг

Площа перерізу А в см2

Відстань до центру ваги

Довідкові величини для осей

Для двох кутників

В

b

d

Вісь

х-х

Вісь

у-у

Вісь

х11

Вісь

у11

Вісь

u-u

rx  - для двох кутників,см, при ta., мм

ry- для двох кутників,см, при ta., мм

х0.,см

y0, см

Jх см4

rx,см

Jy см4

ry, см

Jx1 см4

Jy1 см4

Ju см4

ru, см

8

10

12

8

10

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

63

40

4

3,17

4,04

0,91

2,03

16,3

2,01

5,16

1,13

33

8,51

3,07

0,87

3,05

3,23

 3,31

1,73

1,81

1,89

6

4,63

5,90

0,99

2,12

23,3

1,99

7,28

1,11

49,9

13,1

4,36

0,86

3,21

3,29

 3,37

1,78

1,86

1,94

8

6,03

7,68

1,07

2,20

29,6

1,96

9,15

1,09

66,9

17,9

5,58

0,85

3,26

3,34

 3,42

1,83

1,91

2,00

70

45

5

4,39

5,59

1,05

2,28

27,8

2,23

9,06

1,27

 56,7

 15,2

5,34

0,98

3,49

3,56

3,64

1,93

2,01

2,08

75

50

5

4,79

6,11

1,17

2,39

34,8

2,39

12,5

1,43

69,7

20,8

7,24

1,09

3,67

3,75

 3,83

2,12

2,20

2,28

6

5,69

7,25

1,21

2,44

40,9

2,38

14,6

1,42

83,9

25,2

8,48

1,08

3,70

3,78

 3,86

2,15

2,22

2,30

8

7,43

9,47

1,29

2,52

52,4

2,35

18,5

1,40

112

34,2

10,9

1,07

3,75

3,83

 3,91

2,19

2,27

2,35

80

50

5

4,99

6,36

1,13

2,6

41,6

2,56

12,7

1,41

81,6

20,8

7,58

1,09

3,94

4,02

4,10

2,08

2,16

2,23

6

5,92

7,55

1,17

2,65

49,0

2,55

14,8

1,40

102

25,2

8,88

1,08

3,97

4,05

4,13

2,10

2,18

2,26

90

56

6

6,70

8,54

1,28

2,95

70,6

2,88

21,2

1,58

145

35,2

12,7

1,22

4,41

4,49

4,57

2,30

2,38

2,45

8

8,77

11,18

1,36

3,04

90,9

2,85

27,1

1,56

194

47,8

16,3

1,21

4,47

4,55

 4,62

2,35

2,43

2,50

100

63

6

7,53

9,59

1,42

3,23

98,3

3,20

30,6

1,79

198

49,9

18,2

1,38

4,84

4,92

4,99

2,55

2,62

2,70

8

9,87

12,6

1,50

3,32

127

3,18

39,2

1,77

266

67,6

23,4

1,36

4,89

4,97

5,04

2,59

2,67

2,74

10

12,1

15,2

1,58

3,40

154

3,15

47,1

1,75

333

85,8

28,3

1,35

4,94

5,01

5,09

2,64

2,71

2,79

110

70

6

8,98

11,4

1,58

3,55

142

3,53

45,6

2,00

286

74,3

26,9

1,53

5,3

5,37

5,45

2,81

2,89

2,96

7

9,64

12,3

1,60

3,57

152

3,52

48,7

1,99

309

80,3

28,8

1,53

5,30

5,38

5,45

2,82

2,89

2,97

8

10,9

13,9

1,64

3,61

172

3,51

54,6

1,98

353

92,3

32,3

1,52

5,33

5,41

5,49

2,84

2,92

2,99

125

80

7

11,0

14,1

180

4,01

227

4,01

73,7

2,29

452

119

43,4

1,76

5,96

6,04

6,11

3,17

3,24

3,31

8

12,5

16,0

1,84

4,05

256

4,00

83,0

2,28

518

137

48,8

1,75

5,98

6,06

6,13

3,19

3,27

3,34

10

15,5

19,7

1,92

4,14

312

3,98

100

2,26

649

173

59,3

1,74

6,04

6,11

6,19

3,23

3,31

3,38

12

18,3

23,4

2,00

4,22

365

3,95

117

2,24

781

210

69,5

1,72

6,08

6,15

6,23

3,28

3,35

3,43

140

90

8

14,1

18,0

2,03

4,49

364

4,49

120

2,58

727

194

70,3

1,98

6,64

6,72

6,79

3,55

3,61

3,69

10

17,5

22,2

2,12

4,58

444

4,47

146

2,56

911

245

85,5

1,96

6,69

6,77

6,84

3,60

3,67

3,74

160

100

9

18,0

22,9

2,23

5,19

606

5,15

186

2,85

1221

300

110

2,20

7,60

7,67

7,75

3,88

3,95

4,02

10

19,8

25,3

2,28

5,23

667

5,13

204

2,84

1359

335

121

2,19

7,62

7,69

7,77

3,90

3,97

4,04

12

23,6

30,0

2,36

5,32

784

5,11

239

2,82

1634

405

142

2,18

7,67

7,73

7,82

3,95

4,02

4,09

14

27,3

34,7

2,43

5,4

897

5,06

272

2,80

1910

477

162

2,16

7,71

7,79

7,86

3,98

4,06

4,13

180

110

10

22,2

28,3

2,44

5,88

952

5,80

276

3,12

1933

444

165

2,42

8,55

8,62

8,70

4,22

4,29

4,36

12

26,4

33,7

2,52

5,97

1123     

5,77

324

3,10

2324

537

194

2,40

8,60

8,67

5,75

4,26

4,33

4,40

200

125

11

27,4

34,9

2,79

6,50

1449

6,45

446

3,58

2920

718

264

2,75

9,44

9,51

9,59

4,79

7,86

7,93

12

29,7

37,9

2,83

6,54

1568

6,43

482

3,57

3189

786

285

2,74

9,48

8,54

9,61

4,81

4,88

4,95

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

200

125

14

34,4

43,9

2,91

6,62

1801

6,41

551

3,54

3726

922

327

2,73

9,50

9,58

9,65

4,85

4,92

4,99

16

39,1

49,8

2,99

6,71

2026

6,38

617

3,52

4264

1061

367

2,72

9,55

9,63

9,70

4,89

4,96

5,03

250

160

12

37,9

48,3

3,53

7,97

3147

8,07

1032

4,62

6212

1234

604

3,54

11,6

11,7

11,8

6,07

6,13

6,20

16

49,9

63,6

3,69

8,14

4091

8,02

1333

4,58

8308

2200

781

3,50

11,7

11,8

11,9

6,14

6,21

6,27

18

55,8

711

3,77

8,23

4545

7,99

1475

4,56

9358

2487

866

3,49

11,8

11,8

11,9

6,18

6,24

6,31

20

61,7

78,5

3,85

8,31

4987

7,97

1613

4,53

10410

2776

949

3,48

11,8

11,9

12,0

6,21

6,28

6,35

3. ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Задача 1 Визначити вузлові навантаження по даним, які представлені у таблиці 6.

Таблиця 6

№ з/п

Прольот, L (м)

Крок, В(м)

Нормативне постійне навантаження,  (кН/м2)

Нормативне тимчасове навантаження,  (кН/м2)

(МПа)

(кН/м2)

  1.  

18

12

1,37

1,15

0,5

1,4

225

0,9

  1.  

24

6

2,29

1,2

0,7

1,4

215

1

  1.  

18

6

2,45

1,1

1,07

1,4

235

0,95

  1.  

24

12

1,32

1,15

1,0

1,4

230

0,9

  1.  

24

12

1,38

1,15

1,3

1,6

220

1

  1.  

18

6

2,9

1,2

0,7

1,6

240

0,9

  1.  

24

6

2,2

1,2

1

1,6

260

0,95

  1.  

18

12

1,6

1,15

1

1,4

270

1

  1.  

24

12

1,42

1,17

0,8

1,45

250

0,9

  1.  

18

6

2,7

1,15

1,1

1,37

280

0,95

  1.  

18

6

2,5

1,19

1,2

1,35

225

1

  1.  

24

12

1,62

1,13

1,1

1,3

215

0,9

  1.  

24

12

1,5

1,2

1

1,3

235

0,95

  1.  

18

12

1,35

1,15

0,7

1,35

220

1

  1.  

24

6

1,8

1,15

0,8

1,45

240

0,9

  1.  

18

6

2,5

1,1

1,2

1,4

260

0,95

  1.  

24

6

1,8

1,15

1,3

1,45

250

1

  1.  

30

12

1,66

1,1

0,8

1,3

270

0,9

  1.  

18

12

2,3

1,15

1,3

1,2

280

0,95

  1.  

24

6

1,45

1,1

1

1,2

220

1

  1.  

30

6

1,7

1,15

1,2

1,2

230

0,9

  1.  

15

6

2,6

1,1

0,9

1,4

230

0,95

  1.  

18

6

1,4

1,1

1,35

1,3

240

1

  1.  

21

6

1,6

1,1

0,75

1,2

235

0,9

  1.  

24

12

1,8

1,1

0,95

1,2

270

0,95

Задача 2 Розрахувати та сконструювати вузол ферми по даним, які представлені у таблиці 7 та 8.

     

 Завдання

  1.   Накреслити схему ферми та визначити вузол, який необхідно розрахувати.
  2.   Розрахувати потрібну площу. Визначити тип перерізу стержнів ферми. Підібрати номер кутника, з якого буде виготовлений стержень ферми та виписати для нього геометричні характеристики (площу перерізу, радіус інерції та відстань від обушка до центру ваги перерізу кутника)
    1.  для стержнів нижнього поясу;
    2.  для стержнів верхнього поясу;
    3.  проміжних розкосів та стояків працюючих на розтягання;
    4.  проміжних розкосів та стояків працюючих на стискання;
    5.  опорних стояків.
  3.  Підрахувати довжини швів на обушку та на пері кутників.
  4.  Визначити геометричні та розрахункові довжини стержнів ферми.
  5.  Перевіряти по граничній гнучкості.
  6.  Перевіряти на стійкість.
  7.  Визначити розмір фасонки та накреслити вузол ферми.

Таблиця №7

Таблиця варіантів заданій до задачі  №2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

3, Б

5, В

7, Г

7, Е

4, Б

5, Б

6, Б

7, Б

8, Б

1, В

1

2, В

6, В

8, Г

8, Е

3, В

4, В

7, В

8, В

1, Г

2

2, Г

3, Г

4, Г

1, Д

1, Ж

5, Г

6, Г

4, Д

1, Е

2, Е

3

3, Е

4, Е

5, Е

6, Е

2, Ж

3, Ж

4, Ж

5, Ж

6, Ж

7, Ж

4

8, Ж

1, А

5, А

8, А

2, А

6, А

1, Б

3, А

7, А

2, Б

5

4, А

Де  цифра -№ схеми ферми,  буква вузол, який потрібно розрахувати

                                                                                                                                                            Таблиця 8.

Дані для задачі №2

№ з/п

Розрахункова схема ферми

Зусилля в стержнях ферми, N, Кн

Матеріал

Коефіцієнт умови роботи,

1

2

3

4

5

1

N1 =    0

N2 = - 600

N3 = - 800

N4 = - 600

N5 = - 800

N6  =   0

N7 =  600

N8  =  800

N9  =  600

N10 = -200

N11 = -857

N12 =  200

N13 = -286

N14 = -200

N15 =  286

N16 = -600

N17 =  857

18пс

0.9

2

N1 = - 600

N2 = - 600

N3 = - 600

N4 = - 600

N5 = - 800

N6  =   0

N7 =  800

N8  =  800

N9  =   0

N10 = -800

N11 =  857

N12 = -400

N13 = -286

N14 =   0

N15 = -286

N16 = -400

N17 =  857

N18 =   0

Вст3Гпс5

1

3

N1 =       0

N2 = - 300

N3 = - 300

N4 =   0

N5 = - 100

N6  =   300

N7 =  400

N8  =  400

N9  =   300

N10 = -100

N11 = -429

N12 =  100

N13 = -142

N14 =   0

N15 = -142

N16 =  100

N17 = -429

ВСт3пс6-2

0.95

4

N1 =       0

N2 = - 375

N3 = - 500

N4 = - 375

N5 = - 500

N6  =   0

N7 =  375

N8  = 500

N9  =  375

N10 = -125

N11 = -536

N12 =  125

N13 = -179

N14 = -125

N15 =  179

N16 = -375

N17 =  536

ВСт3кп2

0.85

5

N1 =  - 300

N2 = - 300

N3 = - 300

N4 = - 300

N5 = - 400

N6  =   0

N7 =  400

N8  =  400

N9  =   0

N10 = -400

N11 =  428

N12 = -200

N13 = -142

N14 =   0

N15 = -142

N16 = -200

N17 =  428

N18 =   0

18Гпс

0.8

6

N1 =    0

N2 = - 450

N3 = - 450

N4 =  0

N5 = -150

N6  =  450

N7 =  600

N8  =  600

N9  =  450

N10 = -150

N11 = -648

N12 =  150

N13 = -214

N14 =  0

N15 = -214

N16 =  150

N17 = -648

ВСт3сп5

0.9

7

N1 = -450

N2 = - 450

N3 = - 450

N4 = - 450

N5 = - 600

N6  =   0

N7 =  600

N8  =  600

N9  =   0

N10 = -600

N11 =  643

N12 = -300

N13 = -215

N14 =   0

N15 = -215

N16 = -300

N17 =  643

N18 =   0

18кп

1

8

N1 =     0

N2 = - 600

N3 = - 600

N4 =   0

N5 =  -200

N6  =  600

N7 =  800

N8  =  800

N9  =  600

N10 = -200

N11 = -857

N12 =  200

N13 = -286

N14 =  0

N15 = -286

N16 =  200

N17 = -857

ВСТ3сп5-1

0.95

2. ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

  1.  А.М.Михайлов «Сварные конструкции», - М.: Стройиздат, 1983 – 367с.
  2.  А.Мандрыков «примеры расчета металлических конструкций», - М.: Стройиздат, 1991- 431с.
  3.  Е.И. Белення «Металлически конструкции», - М.: Стройиздат, 1986 – 560с.
  4.  А.А.Васильев «Металлические конструкции», - М.: Строиздат,  1968 – 394с.
  5.  СНИП ІІ – 23 – 81* Строительные нормы  и правила. Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия – Гостстрой СССО, - М.: ЦИТП Гостстрой СССР, 1987 – 36с.




1. на тему- Правова природа досудового претензійного порядку врегулювання господарських спорів
2. Він явно недооцінив небезпеки яку таїло у собі утвердження у Ладозі нормандської партії
3. 1 Азербайджан в составе России 1
4. тема АЛИС предназначена для автоматизации работы клинической лаборатории лечебнопрофилактических учрежд
5. Источники электропитания электронных устройств
6. Лабораторная работа 1 Тема- Логические элементы
7. ректальной ямки поперечно пересекая малое седалищное отверстие
8. Topics will include the Simple Sentence the Subject SubjectPredicte greement the Noun the rticle Verb Complementtion the djective the dverb Secondry prts of the sentence Predictive complexes
9. Место старта космодром В подготовительной группе совместно с родителями
10. задание компьютерной практики фрагмент отсканированного текста
11. Реферат- Финансово-промышленные группы и холдинги
12. Периоды жизни человека
13. Тема 4- Управление оборотными средствами
14. это определенный этап уголовного процесса на котором разрешаются те или иные задачи идет плановое правово
15. Иван Калита и его политика
16. тематика и информатика для студентов дневного отделения юридического института БелГУ специальность ~ с
17. Курсовая работа- Психология мужчины и женщины
18. Вірусні захворювання. Захворювання травного тракту, що спричиняють анаеробні мікроорганізми
19. Что общего в иммунитете растений и животных
20. Женская преступность, ее особенности и предупреждение