Расчёт узла верхнего пояса.

Основным элементом узла является металлический вкладыш, составленный из двух плит и трёх расположенных между ними рёбер. В центре вкладыша через рёбра пропущен болт, к которому крепятся стальные планки раскосов. Плиты вкладыша воспринимают равномерно распределённое давление от брусьев верхнего пояса, которое определяем по максимальному усилию N₇=35091 кгс

Рисунок 21. Узел верхнего пояса

Равномерно распределённое давление от брусьев верхнего пояса

кгс/см².

Для расчёта плиты выделим полосу шириной 1 см и рассматриваем её как двухпролётную балку, опорами которой являются рёбра. Над средней опорой допускаем образование шарнира пластичности, котором изгибающий момент.

Сталь С235 R_y=230 Мпа. ([3] прил.1 таб.51).

кгс∙см

Наибольший момент в пролёте М₁ действует на расстоянии Х от крайней опоры:

см,

кгс∙см,

Здесь l_пл – пролёт плиты

см

Толщина плиты принята мм, рёбер мм

см³

Напряжения изгиба в плите

кгс/см²

Ширину рёбер понизу назначаем мм, тогда ширина их поверху:

мм

Для фиксации положения брусьев пояса при сборке по бокам вкладыша привариваем упоры из стальных полос толщиной 6 мм.

Расчёт центрального болта производим для узла 4, где действует наибольшее усилие в раскосе N = 6040 кгс. Проверяем прочность болта и стенок вкладыша на изгиб, срез и смятие.

Изгибающий момент получим, полагая, что усилие раскоса действует с плечом e = 1,2 см относительно ребра вкладыша.

кгс∙см

Приравнивая этот момент несущей способности болта по изгибу, получим:

кгс∙см,

откуда

см, F_бр=5,72 см².

Расчётное сопротивление срезу болтов R_bs=1500 кгс/см², класс болтов 4.6 ([3] прил.1 табл.58).

Несущая способность такого болта на срез по площади сечения брутто

R_bs∙F_бр =5,72∙1500=8580 кгс.

Напряжение смятия в ребре толщиной t=0,6 см:

кгс.

Элементы решётки крепим в узлах 4,5,6,8,3 при помощи стальных планок сечением 80х6 мм. Планки присоединяем к раскосам и стойкам болтами d=20 мм. Определяем несущую способность двухсрезного болта:

- по изгибу болта

([1]табл.17)

- по смятию среднего элемента

кгс.

Необходимое число болтов для крепления раскоса: кгс.

шт. ([3]таб.17,прим.7).