Конструктивный расчёт фермы. Расчеты от верхнего пояса до опорного узла, страница 4

где

d =1,2 см -наружный диаметр болта;

St =1,6 см -наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемая в одном направле-

нии, принимая толщину стальных накладок 8мм;

R _bр =43,5 кН/см ² -расчётное сопротивление смятию болта класса 4.6 по табл.59*

СНиП [3];

g _b =0,8 -по табл.35*СНиП [3];

2,769/(1,2·1,6) =1,44 кН/см ² << R _bs ·g _b =43,5 кН/см ².

Прочность болта на смятие обеспечена.

Расчёт накладок

Накладки крепяться к раскосу двумя болтами Ø12мм, к стальному башмаку одним болтом Ø12мм.

Определим размер сечения накладки из условия размещения болтов.

Болты в стальных элементах следует размещать по табл.39 п.12,19* СНиП [3] :

1.  расстояние между центрами болтов в любом направлении а ₁ :

а) минимальное 2,5·d;

б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при

   растяжении и сжатии 8·d или 12·t;

для болтов Ø12мм (Øотв. =12+2 =14мм) min а ₁ =2,5·d =2,5·14 =35мм;

max а ₁ =8·d =8·14 =112мм;

2.  расстояние до центра болта до края элемента:

а) минииальнок вдоль усилия а ₂ =2·d;

б) то же, поперёк усилия при обрезных кромках а ₃ =1,5·d;

в) максимальное 4·d или 8·t;

для болтов Ø12мм min а ₂ =2·d =2·14 =28мм; min а ₃ =1,5·d =1,5·14 =21мм;

max а ₂₍₃₎ =4·d =4·14 =56мм;

Здесь d -диаметр отверстия для болта.

Болты в элементах из древесины следует размещать по п.5.18., п.5.19. СНиП [2]. Рас-стояние между осями цилиндрических нагелей  вдоль волокон древесины S₁ , поперёк волокон древесины S ₂ и от кромки элемента S ₃  следует принимать не менее для стальных нагелей S ₁ =7·d; S ₂ =3,5·d; S ₃ =3·d, здесь d -диаметр нагеля.

Для болтов Ø12мм S ₁ =7·12 =84мм; S ₂ =3,5·12 =42мм; S ₃ =3·12 =36мм.

Принимаем а ₃ =40мм, тогда ширина накладки 2·40 =80мм.

Принимаем остальные размеры а ₂ =30мм; а ₁ (вдоль усилия) =S ₁ =100мм; S ₃ =30мм.

Проверка несущей способности нагелей в креплении накладки с раскосом.

Требуемое количество нагелей определяем по формуле (55) п.5.13 СНиП [2]:

п _Н ≥ N/(T·n _Ш ),

где

Т -наименьшая расчётная несущая способность, найденная по формулам 1.а) и 3.б)

табл.17 СНиП [2]:

смятия в среднем элементе соединения Т_СМ =0,5·с·d =0,5·12,5·1,2 =7,5 кН, здесь

с =12,5см -толщина среднего элемента (бруса);

изгиб нагеля Т_И =2,5·d ² =2,5·1,2 ² =3,6 кН;

Принимаем Т=3,6 кН;

п _Ш =2 -число расчётных швов одного нагеля;

N =1834 Н;

п _Н ≥ 1,834/(3,6·2) =0,25 шт. < п _Н =2 шт.

Проверяем стальные накладки на растяжение в сечении, ослабленном узловым болтом по формуле (5) п.5.1. СНиП [3]:

,

где

N =1834 Н;

А _n =2·(8·0,8-1,2·0,8)=10,9 см ² -площадь сечения нетто 2-х накладок, размером сечения одной накладки 80´8 мм;

R _Y =23,5 кН/см ²  -расчётное сопротивление по пределу текучести по табл.51,а

СНиП [3] для марки стали С235 при толщине от 2 до 20 мм;

g _С =1,05 -коэф. условий работы по табл.6* п.п.6.в) СНиП [3];

.

Прочность накладок из условия растяжения обеспечена.

Проверяем стальные накладки из условия устойчивости, в плоскости перпендикулярной плоскости пластинки по формуле (7) п.5.3. СНиП [3]:

,

где

N =0,5·(-1820) =-910 Н;

А =8·0,8 =6,4 см ² -площадь сечения накладки, размером 80´8 мм;

R _Y =23,5 кН/см ²  -расчётное сопротивление по пределу текучести по табл.51,а

СНиП [3] для марки стали С235 при толщине от 2 до 20 мм;

g _С =1,05 -коэф. условий работы по табл.6* п.п.6.в) СНиП [3];

j -коэф. продольного изгиба по табл.72 СНиП [3] в зависимости от l и R _Y, по инте-

рполяции,

здесь l =l ₀/r,

где r =0,289·t =0,289·8 =2,3мм;

l ₀= m∙l = 1·200 =200мм, здесь m =1 -согласно табл.11 СНиП [3]; l =200 мм -длина

накладки между точками закрепления, см. рис.4.3.;

l =200/2,3 =87;

j =0,676;

.

Прочность накладок из условия устойчивости обеспечена.

4.3.5.  Расчёт узла 5 (8)

Узел 5 (8) приведён на рис.4.4.  Стойка крепиться к вехнему поясу планками с двух сторон, которые крепяться к накладкам болтом в центре узла. Планки крепяться к верхнему поясу 4-мя болтами.

Принимаем:

сталь класса С235;