Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
Рама с ригелем в виде арки треугольного очертания с затяжкой (арка из балок, Деревягина). Пролет Характер теплового режима: отапливаемое здание Район строительства: г. Енисейск Снег: 2,24 кН/м2
. Принимаем клеефанерную панель с размерами 5,58´1,38 м. с пятью продольными ребрами, расстояние между которыми составляет 46 см и четырьмя поперечными. Для облицовки используем водостойкую фанеру dф
=0,8 см, hp
= 19,2 см. Нагрузка на 1 м погонный: Находим максимальные внутренние силовые факторы: Расчетное сечение клеефанерной панели d=0,8 см; hp
=19,2 см Вр
=0,9×138.2=124.4 см Впр
=4×5,2=20,8 см Н0
=19,2+0,8=20 см y0
=8,7 см y0
/
= 11,3 см · Статический момент площади сечения: · Расстояние от нижнего края сечения до нейтральной оси: Приведенный момент инерции: · Приведенный момент сопротивления: Проверка обшивки в растянутой зоне: Проверка ребра в сжатой зоне: Проверка фанеры на скалывание вдоль волокон: Проверка прогиба панели: От сползания по скату плиты удерживаются отрезками металлических уголков, прибиваемых к опорам гвоздями. Задаемся диаметром гвоздя: dгв
=5 мм Несущая способность гвоздя: Требуемое количество гвоздей: Расстояние от края плиты до первого гвоздя 15d=7,5 см, а между гвоздями 45 см. Длина гвоздя принимаем конструктивно 30d=15 см. Нагрузка на покрытие: qp
=0,15 кН/м2
Снеговая нагрузка: Определяем собственный вес арки: Полная нагрузка: Расчет арки ведем при двух сочетаниях нагрузки: I. Постоянная и снеговая нагрузки равномерно распределены по всему пролету [g+P1
]: RA
(
g+
P1)
= RB
(
g+
P1)
= 110,33 кН; Н(
g+
P1)
= 147,25 кН; F(
g+
P1)
= 110,33 кН; II. Постоянная нагрузка по всему пролету и снеговая равномерно распределена на 0,5 пролета [q+P2
]: RA(g+P2)
=11,77+24,64= 36,41 кН; RB(g+P2)
=11,77+73,92=85,69 кН; НА(
g+
P2)
=15,71+49,28=64,99 кН; НВ(
g+
P2)
=15,71+82,25=97,96 кН; Сочетание I: Сочетание II: Левая стойка Правая стойка Максимальные усилия в арке Определяем геометрические характеристики: b=21 cм; h=63 см; F=1323 см2
где κw
и κж
– коэффициенты для составных элементов определяемые в зависимости от пролета. · Проверка прочности Прочность обеспечена · Проверка устойчивости Гибкость в плоскости изгиба и коэффициент продольного изгиба: а=0.8 для древесины. Устойчивость обеспечена · Относительный прогиб арки: Т.к. b>15 см Þ устанавливаем пластинчатые нагели в сечении глухо Несущая способность одного нагеля: Требуемое число нагелей: k=0,2 – коэффициент, учитывающий нормальные силы, приложенные на концах ригеля обоим брусьям Деревянные элементы соединяют с помощью деревянных накладок на металлических болтах согласно принятому количеству элементов принятых в нагельном соединении и направлению усилий. Находим геометрические размеры накладки: диаметр болта d= 2,4 см При b£ 10d S1
³ 7d; S2
³ 3,5d; S3
³ 3d S1
=7×2,4= 16,8 см; S2
=3,5×2,4= 8,4 см; S3
=3×2,4= 7,2 см Принимаем: S1
=18 см; S2
=10 см; S3
=8 см Þ накладка 75´36 мм е1
=S1
=18 см; е2
=S1
=18 см Определяем усилия: Определяем расчетную несущую способность на смятие у среднего и крайнего элементов и на срез: Расчет необходимого числа болтов: nш
– число расчетных швов одного нагеля В ряду, где действует сила N1
: В ряду, где действует сила N2
: Из условия смятия верхнего пояса в месте упора, определяем площадь смятия упорной площадки: ширину упорной пластины принимаем b=23 см Þ Определяем фактическое напряжение: Находим момент: Определяем момент сопротивления пластины из условия прочности: Определяем площадь опорной плиты из условия на прочность на смятие: Определяем размеры плиты: Определяем фактическое напряжение смятия: Находим максимальный момент и момент сопротивления: Рассчитаем болты от действия распора: Затяжку выполняем из двух уголков стали С255 (Ry
= 24МПа). Из условия прочности определяем требуемую площадь уголков: где m=0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения усилий между стержнями. принимаем 2 уголка №45: S=2×3,48=6,96см2
; ix
=1.38; m=2,73 кг/м Проверяем гибкость: Крепление затяжки к закладной детали – при помощи сварки. Сварку принимаем полуавтоматическую, положение нижнее «в лодочку», сварочная проволока СВ-08, 1) По металлу шва 2) По металлу границы сплавления принимаем длину шва равной 14 см. Подвеску проектируем из стальной проволоки С225 (Ry
= 210МПа) Определяем нагрузку на подвеску: m=2,73 кг/м Определяем требуемую площадь сечения тяжа и диаметр стержня: Конструктивно принимаем 2 подвески диаметром 3 мм. Неопределенность рамы находим из предположения одинаковой жесткости левой и правой стоек. Принимаем клееные стойки прямоугольного сечения с шагом вдоль здания а= 5,6 м. Крепление стоек с аркой шарнирное. Определяем ветровую нагрузку: где при z£5 м: Действие ветра на арку: Моменты, возникающие в опорной части стойки: Поперечные силы, возникающие в опорной части стойки: Принимаем сечение размерами 21´56,1 см. Используем сосновые доски 2 го сорта толщиной 3,3 см (после острожки), ширина доски 23 (21 – после острожки). Древесина пропитана антипиренами. RC
= 15×mн
×mб
×mа
=15×1,2×0,976×0,9=15,81 Мпа. mб
=0,976 при h =56,1 см; mа
=0,9 – при пропитке антипиренами; mн
=1,2 – коэффициент, учитывающий ветровую нагрузку; Прочность обеспечена Проверка сечения на скалывание: Rск
=1,5×mн
×ma
=1,5×1,2×0,9=1,62 Мпа – расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон при изгибе клееных сосновых досок 2-го сорта. Геометрические характеристики сечения: Прочность выбранного сечения достаточна. Расчет на устойчивость сжато-изгибаемого элемента (правая стойка): Гибкость из плоскости изгиба и коэффициент продольного изгиба: Устойчивость клеедосчатой стойки обеспечена. Расчет на устойчивость сжато-изгибаемого элемента (левая стойка): Устойчивость клеедосчатой стойки обеспечена. Напряжение, возникающее на опоре от действия полной осевой нагрузки и изгибающего момента: Nпост
= Nпол
– Р*0,5l=150.48–17,92*0,5*11=51.92 кН; Высота сжатой зоны: Rbt
=250 Мпа – болт класса 6.6 (табл. 58*) СниП II-23–81* n=2 –2 болта; Растяжение, воспринимаемое болтом: Требуемая площадь одного болта: Принимаем диаметр болта: Толщина опорной части стойки определится как: B=S2
+2S3
=3,5d+3d×2=9,5d; d=b/9,5=21/9,5=2,2 см Þ принимаем d=22 мм. Определим несущую способность болта: На смятие крайней части Тсм
а
=0,8×d×d=0,8×10×2,2=17,6 кН; На смятие средней части Тсм
с
=0,5×h×d=0,5×56,1×2,2=61,71 кН; На изгиб Тизг
=1,8×d2
+0,02×a2
= 1,8×2,22
+0,02×102
=10,71 кН Принимаем Тmin
=10,71кН. Число стяжных болтов: n=Nпол
/(Тmin
×nш
) 150.48/(10,71*2)=7.03 Þ принимаем 8 стяжных болтов. 1. СНиП II-25–80* «Деревянные конструкции» 2. Справочник «Проектирование и расчет деревянных конструкций» И.М. Гринь. Киев: «Будивэльник», 1998 г. 3. СНиП II-23–81* «Стальные конструкции» 4. СНиП 2.01.07–85* «Нагрузки и воздействия»
|