4. Чертеж узла металлической фермы

Графическое оформление чертежей металлических конструкций рассмотрим на примере выполнения узла фермы.

Выбор варианта задания принимается из табл. 3-6 по трехбуквенному шифру студента, составленному из первых букв фамилии, имени и отчества. Например, студент Петров А.И. получает шифр ПАИ, по которому из таблиц он принимает необходимые для выполнения задания данные: расчетная схема фермы -1, номер узла -1 и сечение элементов фермы - 3.

Задание выполняется на формате А3 (297х420 мм), форма и размер основной надписи приведены на рис. 1.

Ферма представляет собой стержневую решетчатую конструкцию. Верхний и нижний ее элементы называются верхним и нижним поясами. Стрежни, заключенные между поясами называют решеткой фермы, которая состоит из вертикальных элементов - стоек и наклонных элементов - раскосов. Место соединения стержней фермы называется узлом. Узел опорной части фермы называется опорным узлом. Если ферма имеет треугольное очертание, то верхний средний узел называется коньковым узлом. Расстояние между опорами фермы называется пролетом фермы, а расстояние между узлами нижнего пояса - панелью (рис. 2). Элементы фермы соединяются в узлах с помощью стального листа (фасонки) сваркой или заклепками.

Рис. 1. Размеры граф основной надписи

Рис. 2. Наименование элементов фермы

Рис. 3. Элементы уголка

	Таблица 3
	Варианты задания
	Буквы	Номер схемы фермы	Узел	Сечение элементов
	А, П	1	1	1
	Б, Р	2	2	2
	В, С	3	3	3
	Г, Т	4	4	1
	Д, У	5	1	2
	Е, Ф	6	2	3
	Ж, Х	7	3	1
	З, Ц	1	4	2
	И, Ч	2	1	3
	К, Ш	3	2	1
	Л, Щ	4	3	2
	М, Э	5	4	3
	Н, Ю	6	1	1
	О, Я	7	2	2
	Буква шифра	первая	вторая	третья

	Таблица 4
	Сечение элементов фермы
	Элемент	Сечение элементов
		1	2	3
	O	100х63х7	110х70х8	80х7
	U	140х90х10	160х100х9	125х14
	D1	75х50х6	90х56х6	75х6
	D2	63х6	70х5	75х5
	V1	70х5	75х6	75х5
	V2	63х6	70х5	75х6

Таблица 5

Параметры уголков

Профиль	А, мм2	z 0, мм	Масса 1 п. м, кг	Профиль	А, мм2	z 0, мм	Масса 1 п. м, кг
63х6	728	17,8	5,72	75х50х6	725	12,1	5,69
70х5	686	19,0	5,38	90х56х6	854	12,8	6,7
75х5	739	20,2	5,8	100х63х7	1110	14,6	8,7
75х6	878	20,6	6,89	110х70х8	1390	16,4	10,9
80х7	1080	22,3	8,51	140х90х10	1220	21,2	17,5
125х14	3340	36,1	26,2	160х100х9	2290	22,3	18,0

Таблица 6

Геометрические схемы ферм

Схема фермы	Номер	Схема фермы	Номер
	1		2
	3		4
	5		6
	7

Геометрическую схему фермы выполняют в масштабе 1:100, 1:200 (рис. 4).

Главный вид узла фермы выполняют в масштабе 1:10 в следующей последовательности:

- в соответствии с геометрической схемой фермы изображаются осе­вые линии, проходящие через центры тяжести элементов узла (рис. 5, а);

- вдоль осевых линий вычерчиваются продольные контуры элементов с учетом размеров поперечных сечений соответствующих профилей (см. табл. 5): от осевых линий в соответствующую сторону откладываются отрезки z₀, равные расстоянию от полки до центра тяжести уголка (рис. 5, б). В верхнем поясе уголки должны быть обраще­ны полками вверх, а в нижнем - полками вниз. В раскосах уголки располагаются полками вверх, в опорных стойках - полками

	Рис. 4. Образец выполнения листа
		Рис. 5. Последовательность вычерчивания главного вида узла фермы

наружу. Уголки промежуточных стоек ориентируются по уголкам опорных стоек. Контуры стоек и раскосов фермы не доводятся до контура верхнего или нижнего пояса на 40 - 50 мм (рис. 5, б). Обрезы уголков стоек и раскосов выполняют под прямым углом к их осям;

- от торцов стоек и раскосов вдоль обушка и пера откладывается длина сварного шва - точки А, B, C, D (рис. 5, в), проставляются размеры сварных швов непосредственно над швом (первая цифра означает высоту катета шва, вторая, поставленная через тире, - длину шва).

Расчетные длины швов по обушку и перу вычисляются по следующим формулам:

,

где - расчетная длина шва по обушку, мм; - расчетная длина шва по перу, мм; - площадь поперечного сечения элемента, мм²; - катет сварного шва, мм.

Численное значение площади поперечного сечения элемента берется из табл. 5, а катет шва принимается равным толщине полки уголка, при этом расчетная длина шва должна быть не менее 4 к и не менее 40 мм.

Расчеты длин сварных швов необходимо выполнить на отдельном листе и приложить к работе.

- проводятся контуры фасонки через точками А, В, С, D. Фасонка должна иметь наиболее простую форму, для чего длину некоторых сварных швов приходится делать больше требуемой по расчету (рис. 5, г).

Фасонка крепится к поясам с двух сторон: со стороны обушка и со стороны пера. Для этого фасонка выпускается за обушки уголков на 15 - 20 мм. Но в узлах верхнего пояса выступающая вверх часть фасонки мешает установке прогонов или плит, поэтому в фасонке делаются вырезы и это место не завари-вается. Толщина фасонок для всей фермы принимается одинаковой и не менее толщины полки уголков верхнего или нижнего пояса.

Для обеспечения совместной работы составных стержней фермы на участках между узлами дополнительно ставят соединительные прокладки. Ширина прокладок принимается равной 60 - 100 мм, а длина на 20 мм больше ширины полок соединяемых уголков. В задании число прокладок на каждый элемент принимается равным двум, и они равномерно распределяются по длине элемента. Расстояние между прокладками на чертеже не проставляется.

После построения главного вида вычерчиваются дополнительные виды, проставляются размеры и делается маркировка всех элементов. Одинаковые детали (позиции) маркируются одним и тем же числом. Маркировка элементов узла фермы выполняется в следующей последовательности: пояса, раскосы, стойки, фасонки, прокладки (см. рис. 4);

- выполняется чертеж фасонки, если она непрямоугольной формы с нанесением необходимых размеров;

- составляется спецификация стали на узел фермы. Размеры граф спецификации приведены на рис. 6. Заполнение спецификации см. рис. 4.

Толщина фасонки принимается равной наибольшей из толщин полок уголков верхнего или нижнего пояса.

Масса наплавленного металла, указываемого на чертеже, составляет до 1,5 % массы элементов фермы, вошедших в спецификацию.

Рис. 6. Размеры граф спецификации стали на узел