Расчет и конструирование центрально-растянутых элементов. Несущаяспособность растянутого элемента, страница 3

Выполнив предварительные расчеты и проверив полученные расчетные значения, выполняем проверку устойчивости стержня:

Устойчивость стержня на обеспечение, следовательно подбираем новые значения и делаем  перерасчет устойчивости стержня из плоскости.

Вариант II.

Расчет выполняем аналогично варианту 1 (сократив описание).

Проверяем устойчивость стержня из плоскости по формуле:

где тп = 1,2 – коэффициент, применяемый для древесины лиственных пород.

Проверяем устойчивость стержня:

Устойчивость стержня обеспечена.

Проверяем устойчивость плоской формы деформирования от совместного действия N и M по формуле, предварительно определив значения:

Проверяем устойчивость стержня:

Устойчивость стержня не обеспечена. Выполняем перерасчет методом подбора вариантов сечений рассчитываемого стержня и установки дополнительных связей посредством установки и соединений других элементов конструкций каркаса здания.

Вариант III.

Выполняем аналогично варианту I и II по исходным данным табл.4.

Проверяем устойчивость стрежня из плоскости по формуле, предварительно определив дополнительные величины:

где тп = 1,2 – коэффициент, применяемый для древесины лиственных пород.

Проверяем устойчивость стержня:

Устойчивость стержня не обеспечена. Требуется перерасчет, работая по методу подбора вариантов сечений стержня.

Проверяем устойчивость плоской формы деформирования от совместного действия N и М по формуле, предварительно рассчитав дополнительные величины:

Проверяем устойчивость стержня:

Устойчивость плоской формы деформирования стержня от совмещенных действий N и М расчетом не обеспечивается. Устойчивость из плоской формы стержня будет в дальнейшем обеспечена (дополнительно) конструктивно за счет установки и закрепления элементов конструкций каркаса здания (балки, фермы, ригели, связи и т.д.).

Расчет деревянных конструкций без рабочих связей (лобовые врубки)

Практикум

2 часа

Пример 5.

Рассчитать опорный узел треугольной брусчатой формы на лобовой врубке. Угол между верхним и нижним поясами α = 30о. Расчетное усилие в верхнем поясе Nс = 8000 кг, в нижнем – Nр = Nс cos α = 8000 · 0,866 = 6928 кг. Сечение верхнего пояса 15×15 см, материал – сосна. Конструкция защищена от увлажнения (см. рис. 5).

Решение.

Принимаем ширину бруса нижнего пояса 15 см, т.е. такой же, как и примыкаемого верхнего пояса.

Рис. 5. К расчету опорной лобовой врубки с одним зубом для брусчатой фермы

Расчетное сопротивление смятию  под углом α = 30о:

Определяем требуемую глубину врубки по формуле:

Высоту сечения нижнего пояса фермы определяем из условия по формуле:

Учитывая, что нижний пояс в опорном узле имеет еще дополнительное ослабление отверстием для стяжного болта, а также удобство размещения болтов в стыках пояса, принимаем высоту бруса нижнего пояса h = 18 см.

Расчет на скалывание произведем по формуле:

Полученная длина плоскости скалывания не превышает  10 hср = 59 см.

Проверяем на растяжение сечение нижнего пояса, ослабленного врубкой. Поскольку центрирование опорной подушки осуществлено на пересечении осей верхнего пояса фермы и ослабленного сечения нижнего пояса, напряжение по этому сечению распределяется равномерно, напряжение определяем по формуле:

Усилие в аварийном болте определяется по формуле (65) [11]. Количество гвоздей, прикрепляющих подферменную подкладку к поясу фермы, определяется по условию Rср [формула (66)] [11].

Пример 6.

Рассчитать опорный узел бревенчатой фермы с врубкой двойным зубом (м. рис.6). Уклон опорного подкоса i = 1:1, α = 45о, sin45о = 0,707. Усилие в примыкающем элементе Nс = 14,12 т, в нижнем поясе – Nр = 10 т.

Решение.

Рис.6. К расчету опорной лобовой врубки с двумя зубьями для бревенчатой фермы

По графику (см. рис.7) или по формуле (4) [11] определяем расчетное сопротивление смятию под углом α = 45о.

Требуемая суммарная площадь смятия (проекция, отнесенная к поперечному сечению нижнего растянутого пояса фермы), определяется по формуле: