Условие выполнено.

Требуемая площадь опорной плиты из условия передачи ею реакции опоры фермы на деревянные колонны.

При этом

F^пл_тр=R₁/R_см=263, 54/3000=0, 088м²=880см²

F^ф_пл=0, 3х0, 3=0, 09м²=900см²> F^пл_тр

Толщина опорной плиты определяется из условия прочности на изгиб консольного участка. Изгибающий момент в полосе плиты единичной ширины в сечении определяется

M=σ _см*a²₁/2=2928, 22*0, 016²/2=0, 749кН*м

σ _см=A₁/ F^ф_пл=263, 54/0, 09=2928, 22кН/м²

Момент сопротивления полосы плиты W_n1=δ ₁²/6

Из условий прочности требуемый момент сопротивления площади плиты

W_тр=M/R_y*γ _c

R_y=240МПа, для стали С245, γ _с= 1, 2 – коэффициент условий работы

Приравниваем W_тр= W_п1, получим

δ ₁= =0.0039м

Принимаем толщину опорной плиты δ ₁= 6 мм (по ГОСТ 19903-74*)

Площадь упорной плиты согласно ранее произведенному расчету торца полуфермы на смятие удовлетворяет условию прочности.

Толщина плиты определяется из условий прочности на изгиб, рассматривая полосу плиты единичной ширины.

Изгибающий момент в плите

M=q*a₂²/8=3968, 78*0, 134²/8=8, 91кН*м

где q=σ =N’₁/F_см=3968, 78кН/м²

Момент сопротивления полосы плиты

W_n2=δ ₂²/6

Из условий прочности требуемый момент сопротивления сечения плиты

W_тр=M/R_y*γ _c

Приравняв W_тр= W_п2, получим

δ ₂=

Принимаем толщину упорной плиты δ ₂= 16 мм (по ГОСТ 19903-74*)

Круглые стержни затяжки привариваются к фасонкам четырьмя угловыми швами, которые должны воспринимать усилие, равное распору фермы.

Расчётная длина сварного шва определяется из условия прочности на срез по двум сечениям – по металлу шва и по металлу границы сплавления.

Максимальный катет шва при сварке листа и круглого стержня

k_f=1.2*t=1.2*16=19.2мм

Расчётная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм, по металлу шва определяется по формуле

l_w=H/(4*R_wf*β _f*k_f*γ _wf*γ _c)=520.49/(4*180*10³*0.7*0.01*1*1)=0.103м

где R_wf= 180 МПа – расчетное сопротивление срезу по металлу шва для Э42

β _f =0, 7 – коэффициент, принимаемый при сварке элементов из стали, согласно

k_f= 0, 01 – катет шва (10 мм)

γ _с= 1, 0 – коэффициент условий работы

γ _wf= 1, 0 – коэффициент условий работы шва

Расчётная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм, по металлу границы сплавления определяется по формуле

l_w=H/(4*R_wz* β _z*k_f*γ _wz*γ _c)=520.49/(4*166.5*10³*1*0.01*1*1)=0.078м

где R_wz= 0, 45·R_un = 0, 45·370 = 166, 5 МПа – расчетное сопротивление срезу по металлу границы сплавления

β _z =1, 0 – коэффициент, принимаемый при сварке элементов из стали, согласно

k_f= 0, 01 – катет шва (10 мм)

γ _с= 1, 0 – коэффициент условий работы

γ _wz= 1, 0

Длину шва принимаем конструктивно, с учетом условий, но не менее

113 мм (l_w+ 10 мм = 103 + 10 = 113 мм).

5.2. Расчет конькового узла.

Расчёт узла сводится к подбору необходимого числа болтов в каждом из двух рядов половины накладки из условия восприятия поперечных сил в узле:

- в сечении 1

n₁=R₁/2*T_min

R₁=Q/(1-l₁/l₂)

где Q=q_л^вр*l_p/8 - поперечная сила, определяемая из условия загружения верхнего пояса фермы односторонней нагрузкой q_л^вр.

Q=16.73*23.7/8=49.56кН

R₁=49, 56/(1-0, 48/1, 6)=70, 8кН

T_min– минимальная расчётная несущая способность условного среза болта.Рассчитываемое соединение относится к двухсрезным симметричным, тогда с учетом передачи усилия под углом к волокнам α = 76° (для верхнего пояса фермы), k_α = 0, 647 табл. 19 [1]; α = 90° (для деревянных накладок), k_α = 0, 6;

T^c_см=0, 5*c*d*k_α *m_n*m_в=0, 5*25*1, 6*0, 647*1, 2*0, 9=13, 98кН

Т^а_см=0, 8*а*d* k_α *m_n*m_в=0, 8*9, 5*1, 6*0, 6*1, 2*0, 9=7, 88кН

T_u=(1, 8*d²+0, 02*а²) =(1, 8*1, 6²+0, 02*9, 5²) =

=5, 16кН

T_u=2, 5*d² =2, 5*1, 6² =5.15кН

Необходимое число болтов в сечении 1

n₁=R₁/2T_u=70, 8/2*5, 15=5, 87