Деревянные фермы. Выбор схемы фермы и её расчет, страница 8

R_см – расчетное  сопротивление  древесины  смятию  под  углом (приложение 2);

A_см – площадь смятия

,

где h_вр – глубина врубки, b – ширина бруса.

Проверку прочности лобовой врубки на скалывание производят по формуле:

                                               (7)

где N_ск=N_р – скалывающее усилие, равное усилию в нижнем поясе;

A_ск – площадь скалывания   А_ск=b×l_ск,

где l_ск – длина площадки скалывания,

b – ширина бруса;

– среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию,

                          ,                 (8)

где e – эксцентриситет, равный 0,5h;

R_ск – расчетное сопротивление древесины скалыванию (приложение 2).

Минимальное значение длины площадки скалывания:

l_ск³20 см;        l_ск³1,5h;         l_ск³h_вр;

а максимальная величина, вводимая в расчет, должна удовлетворять условию:

Стяжной болт, скрепляющий сопрягаемые элементы в узле, может быть рассчитан как "аварийный". Растягивающее усилие в болте с учетом сил трения находят из выражения:

                           N_б=N_с×tg(60⁰-a).                      (9)

Необходимая площадь болта в месте, ослабленном нарезкой:

                           ,                        (10)

где R_bt – расчетное сопротивление стали болта растяжению (для болтов класса 4,6R_bt=1700 кГ/см²),

Гвозди, которыми подбалка узла крепится к нижнему поясу, должны воспринимать усилие:

Т=N_б×sina,

где N_б – усилие в аварийном болте.

Необходимое количество гвоздей, крепящих подбалку:

,

где Т_гв – расчетное усилие на один срез несимметрично работающего гвоздя, определяемое  по общим правилам расчета нагельных соединений.

Расчет опорной подушки сводится к проверке напряжений смятия по площади соприкасания подбалки с опорной подушкой по формуле:

                        ,              (11)

где А - опорная реакция,

b и b_под – ширина подбалки и ширина опорной подушки соответственно,

R_см90о – расчетное сопротивление смятию поперек волокон (приложение 2).

12. ОПОРНЫЙ УЗЕЛ ФЕРМЫ НА НАТЯЖНЫХ ХОМУТАХ

Если усилия в элементах фермы настолько велики, что врубка с высотой h_вр=1/3h_нп будет недостаточной для их восприятия, то тогда опорные узлы могут быть решены на стальных хомутах с тяжами из круглой стали и жесткими шайбами из швеллеров и уголков на концах. Вариант такого решения опорного узла изображен на рис.8.

Верхний сжатый пояс упирается во вкладыш. Усилие от опорного вкладыша передается на швеллер, а с последнего - на натяжные хомуты, состоящие из круглых стальных тяжей, охватывающих с двух сторон деревянные накладки, и уголков, через которые усилие передается на торцевые поверхности накладок.

Опорные узлы на натяжных хомутах являются мощным, компактным и, вместе с тем, надежным средством сопряжения. Их недостаток – лишь трудоемкость и значительный расход металла. Область их применения – тяжелые брусчатые или полигональные фермы.