дерево. Хасанов Т.В 16-СБ-СТ1.pdf. Склад запасных частей сельхоз техники в г. Пермь

• Название: Склад запасных частей сельхоз техники в г. Пермь
• Анкор: дерево
• Дата: 26.01.2021
• Размер: 0.71 Mb.
• Имя файла: Хасанов Т.В 16-СБ-СТ1.pdf.docx
• Тип: Реферат; #171541
• страница: 4 из 5

6. Расчет колонны

6.1 Определение нагрузок и усилий

Нагрузка от плит покрытия на 1 м2 горизонтальной проекции

g_n=0.15 кН/м2, нагрузка от треугольной фермы g=0.093 кН/м2 ,

снеговая нагрузка S_n=2,5 кН/м2.

Для определения массы колонны задаемся предварительными размерами ее сечения , исходя из предельной гибкости λ=120





Принимаем, что для изготовления используются доски толщиной 225мм и шириной 40мм.

После фрезеровки 40-7=33мм

Ширина колонны после фрезеровки 225-15=210мм

С учетом принятой толщины: hk=33*14=462mm; bk=210мм

Собственный вес колонны:

Q_k b h_k H  0,21  0, 46275  3.4кН

Нагрузка от стеновых панелей:

P_ст g_cn H B 0, 1657 3  3.47кН.

Нагрузка от плит покрытия:

G_n=g_n(l/2+δ_ст+a_карн)B=0.15(11.70/2+0.23+0.5)3=2.97кН

где _ст  0,23 м – толщина стеновых панелей,

а_карн  0,5 м – вылет карниза.

Нагрузка от фермы:

G_ф= g *B= 0,102* *3 =1.79

Нагрузка от снега:

P_сн=S_н( + δ_ст+ a_карн)B=2,5( +0.23+0.5)*3=49.5 кН

Максимальная нагрузка на колонну

N_max=3.47+2.97+1.79+0.9*49.5+3.4=56.18кН

Нагрузка от ветра принимается равномерно распределенной по высоте колонны:

w_akm= w₀ k c_е γ_f B = 0.23 0.87 0.8 1.4 3=0.67кН/м

w_от= w₀ k c_ез γ_f B = 0.23 0.87 0.6 1.4 3=0.5кН/м

Усилия в ригеле от равномерно распределенной нагрузки :

X₁= H(w_akm+ w_от) = 7(0.67-0.5)=0.22 кН

Усилия от стеновых панелей в ригеле :

X_ст = = =0.196 кН

где М_ст = P_ст e =3.43 0.356 = 1.22 ;

e = + = + = 0.356

Изгибающий момент в колонне на уровне верха фундамента :

В левой колонне :

М_лев= 0.9( +x_{ст *}H-М_ст =0.9( -0.196 -1.22=13.54кНм

В правой колонне :

М_прав= 0.9( -x1*H)-x_1*H+М_ст =0.9( -0,22*7)-0,196 7+1,22=12,23

Расчетная сила в колонне на уровне верха фундамента :

- в левой колонне : Q_лев =0.9( H-X1)+X_ст=0,9*(0,67*7-0,22)+0,196 =4,22 кН

- в правой колонне : Q_прав =0.9( H-X1)-X_ст=0,9*(0,5*7-0,22)-0,196 =4,22кН

6.2 Геометрические характеристики сечения

Колонна выполняется в виде клееного пакета из пиломатериалов по сортаменту 2 сорта сечением 210 х 462 мм. После фрезеровки черновых заготовок по пластам для склейки отбирают чистые доски сечением 33 х 210 мм. После склеивания пакета и фрезерования по боковым поверхностям его окончательное сечение 210 х 462 мм.

Геометрические характеристики принятого сечения:

^ площадь: A  21*46,2  970,2 см<sup>2

</sup> момент сопротивления: W= = 7470,54 см³

 радиусы инерции: r_x=0.289h=0.289*46,2=13.35 см

r_y=0.289h=0.289*21= 6,069 см

^ момент инерции: I= = 172569,47 см<sup>4

</sup> статический момент инерции: S= = 5602,905 см³

6.3 Расчет сечения колонны на расчетное сочетание нагрузок

В плоскости рамы расчет на прочность проводят по формуле:



где m_ 1,

m_сл  1 при толщине досок 33 мм,

m_н  1,2 – коэффициент условий работы,

 _n  1.

Изгибающий момент определяется по формуле:

M_g= , где

=1- , ;

; = 0.86 ; Мпа

Действующий изгибающий момент: ;

Напряжения в колонне: ;

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов проводят по формуле:





где n  1 – для элементов, имеющих закрепление растянутой зоны из плоскости деформирования,





следовательно, не ставим связи в плоскости колонн.

6.4 Расчет и конструирование узла защемления колонны в фундаменте

Защемление узла осуществляют при помощи натяжных болтов и пластинчатых анкеров. Расчет анкеров производится по максимальному растягивающему усилию при действии постоянной нагрузки с коэффициентом надежности _f  0,9 вместо _f  1,1 и ветровой нагрузки.



Изгибающий момент в заделке :



=1-

База колонны для защемления образуется путем увеличения высоты ее сечения с двух сторон склеиванием по всей ширине не менее 2-х слоев досок от основания (1,25…1,5) м.

Принимаем высоту сечения колонны в основании:

h_б  h  2  2 _д  46,2  2  2  3,3  59,4 см

длину базы: l_б 1,25h_б 1,25  5 9,4 75 см

толщину анкерной полосы: t 10 мм.
Усилия в анкерных полосах и наклонных тяжах, с помощью которых

обеспечивается защемление колонны к фундаменту, определяем исходя из необходимости обеспечения равновесия всех сил, действующих в узле. При расчете узла принимаем, что прочность бетона фундамент достаточна для восприятия всех действующих не него усилий, т.е. расчетное сопротивлении бетона сжатию R_bне менее расчетного сопротивления древесины сжатию R_cm_н. Проводим условное сечение 1–1, заменяя базу фундамента усилиями N_aи D:



где _с= 1 – коэффициент условий работы анкерной полосы,

А_п– площадь стальной анкерной полосы нетто,

b – ширина поперечного сечения колонны;

х – высота сжатой зоны колонны.

Неизвестные значения А_пи х найдем из условия обеспечения равновесия узла:

^_ N 0;

^_ M  0.

_

Причем сумму моментов определяем в точке О пересечения оси колонны с верхним обрезом фундамента.

Условия равновесия узла:


или, подставляя значения N_aи D_c:

Решив данную систему уравнений, получим: A  1,08см² х  1,8 см .

n

Растягивающее усилие в анкерах: ;

Реакция сжатия колонн основанием: =34,02кН ;

Принимаем сечение анкерных полос из конструктивных соображений 1040 мм, ставя по две полосы с каждой стороны сечения колонны.

Площадь сечения анкерных полос: A_n 2  1  4  8 см²  1,08 см² .


Требуемая площадь одного наклонного тяжа:

где т_а= 0,8 – коэффициент ослабления стального тяжа нарезкой.

Принимаем конструктивно тяж диаметром d = 16 мм с площадью сечения нетто A_Tn= 1,57см².
Подбор сечения уголка

Уголок рассчитывается на изгиб как однопролетная балка. Расчетный пролет уголка: см где t = 1 cм – толщина стыковой накладки для соединений полутяжей. Изгибающий момент в уголке:

, где



Из условия прочности:



Найдем требуемый момент сопротивления сечения :



Применяем равнобокий уголок 70х5 ; W=6,26 ;

Проверка базы колонны на смятие под уголками

Смятие происходит под углом 45 к волокнам.

Расчетное сопротивление смятию под углом :



;

Площадь смятия под уголком :



Напряжение :

;

Проверка на скалывание

Расчет на скалывание по клеевому шву , соединяющему накладки и колонну ,производится на усилие N_ск , как разность усилий , действующих на накладку сечением

Если



Напряжение скалывания :

где R_ск^ср– принимается как среднее скалывающее напряжение в клееных соединениях для максимального напряжения,

m_н= 1,2 – коэффициент условий работы.

, где

Длину шва т.е. расстояние от подошвы фундамента до накладки принимаем



e= +

Напряжение на поверхности фундамента без учета накладок :



кН/



Вычислим :

Плечо сил : e + =10,65см;

Напряжение скалывания: