Расчет и конструирование центрально-растянутых элементов. Несущаяспособность растянутого элемента, страница 9

Опорный узел

Рис. 14 а. К расчету опорного узла

1 – наклонная диафрагма

Решение.

Расчеты металлических деталей опорного узла и стального вкладыша в коньковом узле не выполняем, они рассчитаны ранее.

1. Верхний пояс упирается (конструктивно) в наклонную металлическую диафрагму опорного башмака.

Определяем площадь смятия по формуле:

Рассчитываем напряжение смятия в торце бруса верхнего пояса по формуле:

2. В коньковом узле верхний пояс центрирован с эксцентриситетом е = 2 см (см. рис. 14 а и в «Расчетная схема панели у конькового узла». Поэтому площадь лобового упора определяем по формуле:

Определяем напряжение при смятии торца по формуле:

Коньковый узел

Рис. 14 б, в. К расчету конькового узла

2 – деревянные накладки, 3 – болты диаметром 14 мм, 4 – планки-наконечники, 5 – стальной вкладыш

1. Стальные планки-наконечники прикрепляются к раскосам болтами d  = 14 мм.

Соединение симметричное двухсрезное.

Определяем наименьшую несущую способность нагеля на один срез по формуле:

Рассчитываем требуемое число нагелей по формуле:

Принимаем 4 нагеля и расставляем их в шахматном  порядке (см. рис. 14 б).

2. Стальные планки-наконечники имеют сечения 6×70 мм, при сжатии их расчетная длина lo = 26 см (расстояние от центрального болта до первого болта в прикреплении планки к раскосу). Для дальнейшего решения подбираем необходимые параметры: Fбр = 0,6 · 7 = 4,2 см2; радиус инерции: rx = 0,289 · 0,6 = 1,74 см; гибкость λ =lo/rx = 26 / 1,74 = 149,4 ≈ 150; коэффициент  φ  = 0,328.

Определяем напряжение в соединении по формуле:

Центральный болт воспринимает равнодействующую усилий в раскосах, которую находим графически (или по расчету). Если снег на полупролете, то R = 2,3 · 104 = 23000 Н (см. многоугольник сил на рис. 14 г).

На каждую опору болта приходится:

Эти силы смещены относительно края щеки стального вкладыша на расстояние: а =0,6 + 1 = 1,6 (см. схему рис. 14 в).

Определяем изгибающий момент в центральном болте по формуле:

Определяем требуемый момент сопротивления по формуле:

В соответствии с нагрузкой (см. рис. 14 в) принимаем центральный болт d = 22 мм.

Проверяем принятый диаметр  в соответствии расчета по формуле:

Прочность болта обеспечена в соответствии с требованиями расчета.

Приложения

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Слицкоухова,  Ю.В. Конструкции из дерева и пластмасс./ Под редакцией Ю.В.Слицкоухова,  Г.Г. Карлсена, В.Д. Буданов, М.М. Гаппоев и др.  - М.: Стройиздат, 1986.- 543 с.

2.  Слицкоухов, Ю.В. Индустриальные и деревянные конструкции. Примеры проектирования / Ю.В. Слицкоухов, Н.М. Гуськов и др.- М.: Стройиздат, 1991.-  256 с.

3.  Справочник строителя. Деревянные конструкции и детали / Под редакцией В.М.Хрулева. - М.: Стройиздат, 1995.- 384 с.

4.  Справочник проектировщика. Деревянные конструкции.- М.: Стройиздат, 1997. – 263 с.

5.  Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II – 25 - 80).- М.: ЦНИИСК им В.А. Кучеренко, 1986.

6.   Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций.- М.: ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, 1977.

7.  ГОСТ 24454–80. Древесина. Сортамент пиломатериалов хвойных пород. Введений 01.01.88.- М.,  1979.

8.   Руководство по обеспечению долговечности деревянных клеенных конструкций при воздействии на них микроклимата зданий различного назначения и атмосферных факторов.- М.,  1981.

9.   ГОСТ 20022.0-82. Древесина. Консервирование. Параметры защищенности.- М., 1982.

10.  ГОСТ 20022.2-80. Защита древесины. Классификация.- М., 1980.

11. И.М. Ветрюк. Конструкции из дерева и пластмасс.- Минск: Высшая  школа, 1973.- 336 с.

12. Вдовин, В.М. Сборник задач и практические методы их решения / В.М. Вдовин, В.Н. Карпов. – М.: АСВ, 2004. – 144 с.