Каркас здания: Пояснительная записка к курсовому проекту по деревянным конструкциям, страница 3

Решающим является второй случай загружения при  и угле наклона этого усилия к волокнам древесины верхнего пояса и накладок .

Вычисляем несущую способность одного среза болта при с = 15 см, а = 15—1,2 = 13,8 см ; ; :

по смятию среднего элемента

;

по смятию крайнего элемента

;

по изгибу болта

,

но не более

.

При наличии двух боковых накладок болт является четырехсрез­ным.

>

Расчетное усилие, действующее на болт,не превышает его несущей способности.

5.3. Промежуточный узел нижнего пояса

В узле Д действуют усилия панелей нижнего пояса  и , раскосов  и , стойки .

Равнодействующая усилий в раскосах передается через стальные накладки на центральный узловой болт.

При наличии двух боковых накладок болт является четырехсрез­ным. Однако, учитывая податливость накладок, прикрепленных к поясу нагелями и являющихся упругими опорами центрального болта, счита­ем последний трехсрезным, т. е. вводим в расчет коэффициент условий работы m = 0,75.

Расчет болта ведем при двух комбинациях усилий в раскосах. Для них графически определяем (рис.   ):

а) равнодействующую   и угол наклона ее к направлению волокон пояса, получающиеся при полном загружении фермы снеговой нагрузкой (см. табл. 1);

б) равнодействующую  и угол , получающие­ся при одностороннем загружении фермы снегом.

Принимаем путем подбора болт  и проверяем его на обе комбинации усилий.

Вычисляем несущую способность одного среза болта при с = 15 см, а = 10—1,2 = 8,8 см ; ;  и :

по смятию среднего элемента

;

по смятию крайнего элемента

;

по изгибу болта

,

но не более

.

При наличии двух боковых накладок болт является четырехсрез­ным.

>

При ,  для того же болта

;

;

,

.

При наличии двух боковых накладок болт является четырехсрез­ным.

>

5.4. Накладки раскосов

Принимаем накладки всех раскосов сечением 8,0 х 0,6 см. Проверя­ем их на наибольшее усилие сжатия . Проверка прочности двух накладок на сжатие дает

<

Рассчитываем накладки на продольный изгиб при сжатии силой :

<

где  – коэффициент продольного изгиба для полосы толщиной  со свободной длиной  при гибкости

.

Накладки соединяются с древесиной глухарями    и .

Несущая способность глухаря:

по изгибу

;

по смятию при заглублении ненарезанной части глухаря

>,

.

Необходимое количество глухарей

.

Ставим с каждой стороны раскосов по 4 глухаря.

Указания по изготовлению ферм

Элементы фермы заготовляются на строительном дворе и марки­руются. Сборка, выверка и придание ферме строительного подъема про­изводятся на месте постройки.

Для изготовления элементов нижнего пояса отбирается лес I каче­ственной категории, причем особое внимание обращается на состояние древесины по концам элементов в зоне расположения прорезей и от­верстий для нагелей. Остальные элементы фермы изготовляются из леса II категории.

Влажность древесины должна быть не более 25%.

о

6

На рис. 175 показано возможное развитие трещин при усушке сы­рой древесины в соединении с листовым шарниром на нагелях. Трещины развиваются с поверхности элемента, чаще всего вдоль продольных рядов нагелей, и идут внутрь к сердцевине бру­са, обходя наиболее нагру­женные внутренние участки нагелей (рабочая зона—на рис. 175). Вследствие этого, несмотря на развитие трещин, несущая способность соедине­ния сохраняется.

Рис. 17^ Поперечное сечение элемента в соединении с листовым шарниром:

а—возможное развитие усушечных трещин в сое­динении; б—эпюра распределения нагрузки по длине нагеля в соединении с листовым шарниром.

Размеры всех элементов верхнего пояса приняты оди­наковыми (18Х22Х576 см). Панели АБ, прилегающие к опорным узлам, получаются путем распиловки на две рав­ные половины основной панели.

Нарезку панелей по длине необходимо делать с учетом их удли­нения, равного ожидаемому сокращению длины элемента во время эк­сплуатации ]:

Д/=2 • 0,2+0,0005 • 576+ Ts^^l^O"^0'99^1 CM'

где          2 • 0,2=0,4 см —величина обмятия по концам элемента;

0,0005 • 576==0,29 см —усушка вдоль волокон панели;

21 000 • 576 18-22 • 100000   '   ^.—упругая деформация панели.

Полная длина заготовки: 576+1=577 см.

1 Приводимый ниже способ вычисления длины элементов впервые опубликован в книге «Методы и примеры проектирования деревянных конструкций» под ред. проф. Г. Г. Карлсена [20].

24-409                                                                 369Аналогично определяется длина заготовок других элементов, при­чем длина растянутых элементов уменьшается на величину Л/

После сборки элементов с измененной длиной ферма должна полу­чить надлежащий строительный подъем, обеспечивающий ее от прови­сания. В течение длительного срока эксплуатации подъем 'в значитель­ной мере исчезнет и ферма приблизится к проектному положению. Не­которая вспарушенность нижнего пояса сохранится, так как при вычис­лении величин А/были учтены наибольшие усилия в элементах (с коэф­фициентами перегрузки).

Заготовка элементов нижнего пояса на строительном дворе состо­ит в нарезке их по длине с учетом укорочения на величину Л/, выпили­вании продольных прорезей на циркульной пиле, рассверловке отвер­стий в дереве и металле по кондукторам, причем отверстия в металле рассверливаются с припуском 1 мм в диаметре.

На строительном дворе выполняются сварные детали: изготовляют ся столики опорных узлов и привариваются трубки к полосам листо­вых шарниров в центрах промежуточных узлов.

Сборка нижнего пояса производится в следующем порядке: элемен­ты раскладываются по шнуру, листовые шарниры заводятся в прорези и закрепляются болтами и штырями.

Заготовка раскосов состоит в обрезке их концов по шаблону, при­креплении концевых планок по универсальному кондуктору для всех раскосов, обеспечивающему расстояние между центральными отверстия­ми для узловых болтов с точностью до 1 мм. Расстояние между цент­ральными отверстиями должно равняться геометрическим размерам длины раскосов по рис. 169, плюс поправка Л1 с соответствующим знаком, плюс поправка Д/i на внецентренное крепление трубок, ценг-ры которых расположены на 2 см ниже оси нижнего пояса.

При этом поправка Д/1==+2 sinoc^ , где а„—угол наклона данного раскоса к нижнему поясу.

Мероприятия по химической защите древесины указаны в табл. 3.

Таблица 3

Химическая защита древесины по элементам конструкции

Элементы конструкций

Способы антисептирования

Кровельные щиты и диагональные бруски конструкции кровли

Основные щиты покрытия

Элементы ферм в сборе (пояса и решетка) и прогоны со всех сторон

Элементы опорных узлов (опор­ные подушки и накладки)

Обработка в горяче-холодных ваннах 3%-ным водным раствором фтористого натрия продолжительностью 1 час каждая

Сверху сухое антисептирование фторис­тым натрием из расчета 150 г на 1 м2 плоскости щита, а снизу (со стороны по­мещения) двукратная обработка огнеза­щитно-антисептическим раствором

Обработка пастами марки 100 (предпоч­тительно силикатобмазкой)

Обработка в горяче-холодных ваннах 3%-ным водным раствором фтористого натрия продолжительностью 1 час каждая прокладка толя со стороны кирпичной кладки

370