Расчет узлов заключается в размещении подобранных стержней относительно осей фермы; определении размеров сварных швов, которые прикрепляют стержни в узлах; назначении размеров узловых фасонок. Конструирование сопровождается вычеркиванием узлов с одновременным расчетом сварных швов.
Последовательность расчета и конструирования следующая.
1. Вычеркиваются оси фермы, которые сходятся в центре узла. При этом усилия, сходящихся в узле, уравновешиваются без возникновения дополнительных моментов (рис. 8.25, а).
2. На оси в принятом масштабе (как правило М1: 10) наносятся контурные линии стержней так, чтобы осевые линии совпали с центром тяжести сечений. Расстояния от оси до обушком угольника z0 ("привязка") принимается по сортаменту с округлением их до значений, кратных 5 мм. Если верхний или нижний пояс состоит из двух различных уголков (т.е. имеют узлы стыка), то их привязка к оси осуществляется по среднему значению z0 (рис. 8.25, б, в).
3. Определяются положение торцов уголков решетки. Расстояние между ближайшими точками поясного уголка и угла решетки должна быть, но не более 80 мм и не менее 40 мм. Это делается для уменьшения сварочных напряжений. Таких же расстояний необходимо соблюдать между соседними стержнями решетки в узле. На чертеже узла на расстоянии а от линии пера поясного уголка проводится тонкая линия параллельно верхнему поясу (рис.8.27, а). Торцы уголков стержней решетки доводят до этой линии. Торцы проводят, как правило, перпендикулярно к оси. Для достижения большей компактности узла (т.е. уменьшение размеров узловых фасонок) в уголках с полками шириной более 90 мм допускается косые срезы торцов. При этом следует иметь в виду, что такая операция в технологическом процессе увеличивает трудоемкость изготовления фермы, а значит не всегда оправдана.
После первого этапа конструирования узла дальнейший расчет заключается в выборе материалов для сварки, расчета швов, которые прикрепляют стержни решетки в фасонки, конструировании фасонки, расчета поясных швов.
4. Выбираются материалы для сварки (тип электрода).
5. Рассчитываются швы, которые прикрепляют стержни решетки в фасонки, на действие расчетных усилий в стержнях.
Каждый из двух уголков стержня приваривается двумя фланговыми швами (около обушка и у пера) с выносом их на торец на длину 20 мм.
Поскольку уголок является асимметричным профилем, то его прикрепления к фасонки должно обеспечить совпадение равнодействующей усилий передается двумя швами, с нейтральной осью угла. Исходя из этого, расчетное усилие в стержне N распределяется между швами у обушка и у пера обратно пропорционально расстояниям от этих швов к оси угла.
Окончательное конструктивное решение узла со всеми необходимыми размерами приведено на рис.8.30, б. В каждом узле должны быть проставлены размеры, которые позволяют определить габариты всех деталей узла:
- Проставляются привязки торцов стержней решетки в центры узлов с таким расчетом, чтобы чистые длины уголков имели размеры, кратные 10 мм;
- Проставляются размеры от центров узлов до краев фасонок. Эти размеры желательно иметь также кратными 10 мм;
- Проставляются размеры сварных швов;
- Для каждого угла ставится его привязка к оси z0.
На этом расчет одного промежуточного узла закончен.
Некоторые особенности в расчете узлов имеют место в случае наличия накладок по верхнему поясу. При толщине полок уголков верхнего пояса 10 мм и менее при шаге ферм 6 м, и 14 мм и менее при шаге ферм 12 м, верхний пояс в местах опирания на него несущих элементов покрытия (например, ребер железобетонных плит покрытия) необходимо усиливать накладками. Накладка имеет толщину 12 мм, длину 240 мм (по 120 мм в каждую сторону от центра узла) и приваривается к поясу продольными швами. Фасонки в местах постановки накладок не доводятся до кромки обушком поясных уголков на 10 ... 15 мм и не привариваются. Зазоры между накладкой и выступлениями фасонки остаются по 10 мм (рис.8.31).