При конструировании ферм, как и любых других конструкций, должны соблюдаться требования обеспечения принятой расчетной схемы, надежности работы, технологичности изготовления и монтажа. Для реализации принятой расчетной шарнирной схемы необходимо, чтобы продольные усилия во всех примыкающих к узлу стержнях сходились в одной точке. Для этого нужно, во-первых, центрировать осевые линии фермы в узлах и, во-вторых, совмещать с осевыми линиями линии, соединяющие центры тяжести сечений стержней. Если эти условия не удается выполнить при конструировании, то возникающие в узлах моменты должны быть учтены при расчете фермы. При конструировании узлов на фасонках соблюдаются следующие правила. Толщина фасонок назначается в зависимости от расчетных усилий в примыкающих стержнях решетки. Расстояния между краями элементов сварных ферм и поясов принимаются 6 — 20 мм, но не более 80 мм для уменьшения сварочных деформаций в фасонке. Размеры и очертания фасонок устанавливаются в зависимости от необходимых длин сварных швов, числа болтов или заклепок для прикрепления стержней в узлах. Очертания фасонок должны быть возможно более простыми (в виде прямоугольников или трапеций). При конструировании ферм со стержнями замкнутого сечения (из круглых труб, квадратных или прямоугольных гнуто-сварных замкнутых профилей) должна быть обеспечена герметизация внутренних полостей, не доступных для антикоррозионной защиты. В настоящее время подавляющее большинство строительных металлических конструкций изготавливается при помощи сварки. Заклепочные соединения, применяемые с 20-х годов прошлого века, в настоящее время используются в основном в тяжелых конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки. Заклепочные и болтовые соединения осуществляются путем постановки металлических стержней в совмещенные отверстия соединяемых элементов. В заклепочном соединении стальную заклепку расклепывают, как правило, в горячем состоянии, а алюминиевую — в холодном, образуя замыкающую головку. В болтовых соединениях болты стягивают гайками. Болтовые соединения используют в конструкциях примерно с середины XVIII в.
Практика применения болтов показала их большие удобства и надежность. Они просты в постановке, не требуют горячих процессов и специального оборудования, поэтому широко применяются при монтаже конструкций, а также в сборно-разборных конструкциях. По сравнению с заклепочными соединениями они менее плотны и дают большие сдвиги.
К особой группе относятся высокопрочные болты, соединения на которых обладают преимуществами обычных болтовых соединений в отношении простоты монтажа и не уступают по качеству работы заклепочным соединениям. Они применяются в монтажных соединениях ответственных конструкций.
Заклепки изготавливают из углеродистой стали Ст2, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 499—70, а также из низколегированной стали марки 09Г2, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 5058—65*.
В конструкциях из алюминиевых сплавов для изготовления заклепок и болтов применяют сплавы марок Ам25п, АДЗЗ-Т1, ABT-1, Д18п-Т, В65-Т, Д16-Т и В94-Т1, а для высокопрочных болтов — сталь. При постановке высокопрочных стальных болтов нельзя допускать непосредственного контакта стали и алюминиевого сплава, так как в местах соприкосновения возникает интенсивная электрохимическая коррозия. Болты и шайбы должны быть кадмированы или оцинкованы.
Для соединения стальных конструкций применяют заклепки с полукруглой, полупотайной, потайной и повышенной головкой а конструкций из алюминиевых сплавов — заклепки.
Для стальных конструкций заклепки изготавливают из круглой калиброванной стали на специальных прессах. В строительных конструкциях применяют заклепки диаметром 16, 18, 20, 22, 24, 27 мм. Отверстия в соединяемых элементах делают на 1—1,5 мм больше диаметра заклепки и принимают соответственно 17, 19, 21, 23, 25 и 28,5 мм.
Отверстия для заклепок и болтов делают различными способами. Они могут быть продавлены (диаметром меньше на 2,5— 6 мм в зависимости от диаметра отверстия), а затем рассверлены на полный диаметр по специальным шаблонам-кондукторам. При этом способе образования отверстий обеспечивается совпадение отверстий соединяемых элементов и удаление хрупкого металла, наклепанного при продавливании. Отверстия, образованные таким способом, относятся к группе В (высокого качества).
Если отверстия продавливаются или рассверливаются сразу на полный диаметр (в отдельных элементах без кондукторов), то в собранном пакете они, как правило, не полностью совпадают и в них остается хрупкий наклепанный металл, затрудняющий плотное заполнение отверстия заготовкой и ухудшающий работу соединения. Отверстия, образованные таким способом, относятся к группе С (среднего качества).
Расчетные сопротивления для заклепок и болтов зависят от способа образования отверстий; для группы С их естественно назначают более низкими, чем для группы В.
Отверстия, продавленные на полный диаметр, делают в клепаных соединениях, работающих на статическую нагрузку, а также для связующих заклепок и для черных болтов.
В строительной практике применяют три вида соединений: болтовое, заклепочное и сварочное. Такие соединения воспринимают нагрузки на срез, смятие и растяжение. При расчете на центрально-приложенную в отношении соединения силу принимается равномерное распределение ее между всеми заклепками или болтами. В соединениях внахлестку в расчет включают полное число заклепок или болтов, а в соединении с накладками — число заклепок или болтов, расположенных по одну сторону от оси стыка.
Проверка прочности соединения, работающего на силу, приложенную вне центра соединения, производится на усилие, воспринимаемое наиболее напряженным болтом (заклепкой). Соединения, работающие одновременно на срез и растяжение, проверяют отдельно на каждое из этих воздействий. В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в соединениях с односторонними накладками, число заклепок или болтов принимается на 10% больше против необходимого по расчету. При креплении выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей число заклепок или болтов, прикрепляющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено против расчета на 50%.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему