2014-02-02
566
Классификация ферм и область их применения
РАЗДЕЛ 9. ФЕРМЫ
Рис. 4.7 Расчетные сечения шва
Рис 4.6. К расчету угловых швов
а - на разрушение соединений с фланговыми швами; б – с лобовыми швами; в – работающих на изгиб
трещин. Поэтому СНиП диктует, что катеты угловых швов 
должны быть не более 
, где 
- наименьшая толщина соединяемых элементов.
Сварные соединения с угловыми швами при действии “
” в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, рассчитывают на срез:
 |
1 – по металлу шва;2 – по металлу границы сплавления
по металлу шва
(4.5)
по металлу границы сплавления
(4.6)
где 
и 
- моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления; 
и 
- коэффициенты условия работы шва, 
и 
во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах, указанных в СНиП 2.01.07-85; 
и 
- расчетные сопротивления металла шва и металла границы сплавления (см. табл.4.2 и прил.2).
При действии момента в плоскости расположения швов их рассчитывают на срез по формулам:
по металлу шва 
(4.7)
по металлу границы сплавления (4.8)
где x и y - коэффициенты точки А сварного соединения, наиболее удаленные от центра тяжести; 
и 
- моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей “x” и “y”; 
и 
- то же, по металлу границы сплавления.
При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной силы, поперечной силы 
и момента должны выполняться условия
и 
;
где 
и 
- напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления, определяемые по формуле:
(4.9)
| Т а б л и ц а 4.3. Коэффициенты проплавления в зависимости от вида сварки | |||||
| Вид сварки и ди- аметр сварочной проволоки, мм | Положение шва | Коэффициент проплавления | Значения коэффициентов и при нормальных режимах сварки и катетов швов, мм | ||
| 3 – 8 | 9 – 12 | 14 – 16 | >16 | ||
| Автоматическая, d = 3 - 5 | В лодочку |  
| 1,1 | 0,7 | |
| 1,15 | 1,0 | |||
| Нижнее |
| 1,1 | 0,9 | 0,7 | |
|
| 1,15 | 1,05 | 1,0 | ||
| Автоматическая и полуавтоматическая, d =1,4 – 2 | В лодочку |
| 0,9 | 0,8 | 0,7 |
|
| 1,05 | 1,0 | |||
| Нижнее Горизон- тальное Вертикаль-ное |
| 0,9 | 0,8 | 0,7 | |
| 1,05 | 1,0 | ||||
Ручная полуавтома-
тическая проволо-
кой сплошного се-
чения, d <  1,4,
или порошковой
проволокой
| В лодочку Нижнее Горизон- тальное Вертикаль-ное Потолочное |
| 0,7 | ||
|
| 1,0 |
Фермой называется система стержней соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию. При узловой нагрузке жесткость узлов несущественно влияет на работу конструкции, и в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные. В этом случае все стержни ферм испытывают только растягивающие или сжимающие осевые усилия.
Фермы экономичнее балок по расходу стали, но более трудоемки в изготовлении. Эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками тем больше, чем больше пролет и меньше нагрузка.
Фермы бывают плоскими (все стержни лежат в одной плоскости) и пространственными.
Плоские фермы воспринимают нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении их связями. Пространственные фермы образуют жесткий пространственный брус, воспринимающий нагрузку в любом направлении (рис.9.1).
 |
| Рис. 9.1. Плоская (а) и пространственная (б) фермы |
Основными элементами ферм являются пояса, образующие контур фермы, и решетка, состоящая из раскосов и стоек (рис. 9.2). Соединение элементов в узлах осуществляется путем непосредственного примыкания одних элементов к другим (рис 9.3, а) или с помощью узловых фасонок (рис. 9.3, б). Элементы ферм центрируются по осям центра тяжести для снижения узловых моментов и обеспечения работы стержней на осевые усилия.
 |
| Рис. 9.2. Элементы ферм |
1 – верхний пояс; 2 – нижний пояс; 3 – раскосы; 4 - стойки
 |
| Рис. 9.3. Узлы ферм |
а – с непосредственным примыканием элементов; б – на фасонках
(dв – панель верхнего пояса, dн – нижнего), а расстояние между опорами
– пролетом (l).
