КУРСОВАЯ проектирование каркасных. Расчет ограждающих и несущих конструкций теплой кровли. Разрезной прогон. Исходные данные
![]()
|
3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛОВ ГНУТОКЛЕЕНОЙТРЕХШАРНИРНОЙ РАМЫ3.1. Опорный узелОпределим усилия, действующие в узле: продольная сила: ![]() поперечная сила: ![]() Опорная площадь колонны: ![]() При этом, напряжение смятия ![]() ![]() где ![]() Нижняя часть колонны вставляется в стальной сварной башмак, состоящей из диафрагмы, воспринимающей распор, двух боковых пластин, воспринимающих поперечную силу, и стальной плиты – подошвы башмака. При передаче распора на башмак колонна испытывает сжатие поперек волокон, значение расчетного сопротивления которого определяется по таблице 3 СНиП II-25-80 и для принятого сорта древесины составляет: ![]() Требуемая высота диафрагмы определяется из условия прочности колонны. ![]() Конструктивно принимаем высоту диафрагмы ![]() Рассчитываем опорную вертикальную диафрагму, воспринимающую распор, на изгиб как балку, частично защемленную на опорах, с учетом пластического перераспределения моментов: ![]() Найдем требуемый из условия прочности момент сопротивления сечения. При этом примем, что для устройства башмака применяется сталь С235 с расчетным сопротивлением ![]() ![]() Тогда толщина диафрагмы: ![]() Принимаем толщину диафрагмы ![]() Предварительно принимаем следующие размеры опорной плиты: длина опорной плиты: ![]() ширина: ![]() включая зазор «с» между боковыми пластинами и рамой по 0,5 см. Для крепления башмака к фундаменту принимаем анкерные болты диаметром 16 мм, имеющие следующие геометрические характеристики: ![]() ![]() Анкерные болты работают на срез от действия распора. Определяем срезывающее усилие при количестве болтов равным 2 шт: ![]() Напряжение среза определим по формуле: ![]() где ![]() табл. 1* СНиП II-23-81* ![]() Условие прочности анкерных болтов выполняется. ![]() 3.2. Коньковый узелКоньковый узел устраивается путем соединения двух полурам нагельным соединением с помощью стальных накладок. Максимальная поперечная сила в коньковом узле возникает при несимметричной временной снеговой равномерно-распределенной нагрузке на половине пролета, которая воспринимается парными накладками на болтах. Поперечная сила в коньковом узле при несимметричной снеговой нагрузке: ![]() где ![]() Определяем усилия, на болты, присоединяющие накладки к поясу. ![]() ![]() где ![]() ![]() По правилам расстановки нагелей отношение между этими расстояниями может быть ![]() ![]() Принимаем диаметр болтов 14 мм и толщину накладок 100 мм. Несущая способность на один рабочий шов при направлении передаваемого усилия под углом 900 к волокнам находим из условий: Изгиба болта: ![]() но не более ![]() где а – толщина накладки (см) d – диаметр болта (см) k- коэф. зависящий от диаметра болтов и величины угла между направлением усилия и волокнами древесины накладки Смятия крайних элементов-накладок при угле смятия 900 : ![]() Смятие среднего элемента – рамы при угле смятия =900 – 14002 = 75058 ![]() где с – ширина среднего элемента рамы, равная b (см) Минимальная несущая способность одного болта на один рабочий шов: Тmin=3,79 кН Необходимое количество болтов в ближайшем к узлу ряду: ![]() Количество болтов в дальнем от узла ряду: ![]() Принимаем расстояние между болтами по правилам расстановки СНиП l1 ≥ 2*7*d = 14*1,4 = 19,6 см, принимаем 24 см, тогда расстояние l2 =3*l1 = 3*24 = 72 см Ширину накладки принимаем 10*d, что равно 160 мм, согласно сортамента по ГОСТ 24454-80*(3) принимаем ширину накладки 175 мм, тогда - расстояние от края накладки до болтов S2 3*d = 3*1,4 = 4,2 см 5 см - расстояние между болтами S3 3,5*d = 3,5*1,4 = 4,9 см принимаем 7,5 см Изгибающий момент в накладках равен: ![]() Момент инерции накладки, ослабленной отверстиями диаметром 1,4 см: ![]() ![]() Напряжение в накладках: ![]() где 2 – количество накладок Rи = 13 МПа –расчетное сопротивление древесины изгибу по табл.3 СНиП Следовательно, принимаем 4 болта в первом ряду и 1 болт в крайнем ряду. Проверку боковых накладок на изгиб не выполняем ввиду очевидного запаса прочности. По результатам проведенных расчетов строим конструктивную схему конькового узла гнутоклееной трехшарнирной рамы: ![]() Библиографический списокМетодическое пособие «Примеры расчета распорных конструкций. (Гнутоклеёные рамы и рамы с соединением ригеля и стойки на зубчатый шип)», В.И. Линьков, Е.Т. Серова, А.Ю. Ушаков. МГСУ, Москва 2007г. Методические указания «Примеры расчета ограждающий конструкций», В.И.Линьков, Е.Т. Серова, А.Ю. Ушаков МГСУ, Москва, 2007г. СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». СНиП II-23-81* «Стальные конструкции». СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». |