Примеры расчета деревянных конструкций: Учебное пособие по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс», страница 17

Проверяем планки на устойчивость при сжатии, площадь сечения планки   см2.

При расчётной длине l =140 мм

, при .

,

где    Ry=2300 кгс/см2 ([1] п.4.2).

 кгс/см2.

Проверяем соединение на гвоздях с диаметром d=6 мм и толщиной крайнего элемента 19 мм.

Несущая способность гвоздевого соединения: Тс=570 кгс, Та=910 кгс, Ти=940 кгс.

Усилие действующее на соединение: Nрасч=N24sin220=5208∙0,374=1950 кгс.

Необходимое число гвоздей для крепления: кгс.

шт.([1]таб.17,прим.7).

Расчёт опорного узла

В опорном узле соблюдаем центровку примыкающих к нему элементу. Конструктивной основой узла служит стальной сварной башмак, состоящий в основном из двух фасонок и двух плит. В верхнюю плиту упирается верхний пояс фермы, а нижняя плита служит для опирания фермы на опору.

Размеры нижней плиты находим из условия передачи её опорной реакции фермы на деревянный брус прочностью Rсм90.

 

Рисунок 23. Опорный узел фермы

Требуемая площадь плиты

 см2,

где    А – опорная реакция

 кгс.

([2] п.3.1).

Конструктивно принимаем площадь плиты F=30*34=1020 см2

Толщину плиты определим из расчёта её как двухконсольной балки, нагруженной равномерно распределённой нагрузкой.

 кгс/см

Фасонки башмака располагаем заподлицо с боковыми гранями верхнего пояса. При толщине фасонок  мм пролёт плиты  см, а вылет консолей с = (34 - 17,2)∙0,5=8,4 см.

Наибольший момент получим над опорой

 кгс∙см.

Требуемая толщина плиты

см.

Принимаем  17 мм.

Рис 24. Сечение верхней опоры плиты

Толщину верхней плиты назначаем пл =20 мм. Для увеличения её прочности на изгиб привариваем к ней снизу два уголка 63х6 мм, которыми плита разделяется на три участка: один средний и два консольных. Наибольший момент действует над опорами плиты. Принимаем размеры плиты соответственно сечению верхнего пояса (250х180 мм). Тогда равномерно распределённая нагрузка на плиту

кгс/см2, где  см2.

Изгибающий момент в плите на 1 см ширины

 кгс∙см.,

где    с =(250-2∙63)/2=62 мм.

Напряжение изгиба   кгс/см2,

где     см3.

Проверяем прочность плиты, усиленной рёбрами, в плоскости, перпендикулярной к плоскости фермы и проходящей через ось бруса.

Площадь сечения двух уголков Fуг = 14,56 см2, то же, плиты Fпл = 2∙25=50 см2; собственный момент инерции двух уголков Iуг =2∙27,1=54,2 см4, z0=1.78 см,  bz0=6,3 – 1,78=4,52 см.

Расстояние от центра тяжести составного сечения до центра тяжести плиты

  см.

Момент инерции составного сечения

 см4.

Наименьший момент сопротивления

 см3.

Изгибающий момент:

 кгс∙см.

Напряжение изгиба:

 кгс/см2.

Уголки нижнего пояса привариваются к фасонкам узла швами высотой hшв=7 мм.

Необходимая общая длинна сварных швов на один уголок, рассчитываемая по усилию в элементе 1 в нижнем поясе и при сварке электродами Э-42 и Э42А:

 см. ([2] п.11.1).

Принимаю  см.

Принимаю болт класса точности 4.6 с dб=2 см, Fбр=3,14 см и расчётным сопротивлением на срез Rbs=1500 кгс/см2 ([2] прил.2 табл.58).

Несущая способность такого болта на срез по площади сечения брутто

кгс.

Напряжение смятия в ребре толщиной t=0,6 см:  кгс.

Расчёт узла нижнего пояса

Расчёт производим для узла 5, где усилия в раскосах D16=6040 кгс и D23=5314 кгс.

Составляющие усилий в раскосах вдоль пояса:

 кгс;

 кгс;

 кгс;

  кгс;

  кгс;

  кгс.

Уголки пояса соединены в узле планкой 120х6 по горизонтальным полкам. К вертикальным полкам в центре узла приварены отрезки планок 80х6 мм, через отверстия которых пропущен узловой болт. Этот болт служит для присоединения планок элементов решётки. Нижний конец стойки упирается торцом в горизонтальную планку. В торце стойки сделан вырез для пропуска болта.

Расчёт узлового болта производим на суммарное действие усилий D16  и D23 .

Равнодействующая:  кгс.

Плечо равнодействующей относительно отверстия в вертикальной планке принимаем равным е =1 см. Тогда М =8044∙1 =8044 кгс∙см.

Требуемый диаметр болта по изгибу

см.

Примем болт с dб =3,6 36мм площадью Fбр=10,17см2.

Несущая способность болта на срез

кгс.