Строительство и архитектура \ Деревянные конструкции

Расчет деревянных конструкций для проектированного здания пролетом 15 метров и длиной 65 метров, страница 3

Проверяем подобранное сечение нижнего пояса на прочность

δ =

9,85 кН/см² ≤ 24 кН/см²

Проверяем на гибкость

λ_у= ; λ_х= [λ]= 400 – т.20 СниП II-23-81*

λ_х = = 562 > 400 Условие не выполняется ,

λ_у= = 330,25 < 400

Применяем не равнополочный уголок

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Сечение

Сечение: Уголок неравнополочный по ГОСТ 8510-86* L45x28x4

Геометрические характеристики сечения

	Параметр	Значение
A	Площадь поперечного сечения	5,6	см²
i_y	Радиус инерции относительно оси Y	1,423	см
i_z	Радиус инерции относительно оси Z	1,25	см

Проверяем подобранное сечение нижнего пояса на прочность

δ =

9,78 кН/см² ≤ 24 кН/см²

Проверяем на гибкость

λ_у= ; λ_х= [λ]= 400 – т.20 СниП II-23-81*

λ_х = = 351 < 400 , λ_у= = 400 ≤400 Условие выполняется

3.7 Подбор сечений элементов решетки

Раскосы работают на растяжение, они выполняются из брусьев, ширина принимается из условия сопряжения элементов в узлах.

b_{раскоса} = b_{верха пояса} = 125 мм

Подбор сечения сжатых элементов ведут из условия обеспечения устойчивости, а растянутых элементов из условия прочности.

Растянутые элементы решетки:

F_тр = == 0,00107489м² = 10,75 см²

Где:

N - наибольшее растянутое усилие, принимаем по табл. 1, от усилия D

R_р - расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон клееных элементов, кН/м²

По сортаменту на пиломатериалы принимаем сечение раскосов 125 х 50 мм

F_ф = b_р∙h_р = 12,5∙5 = 62,5 см²> F_тр= 10,75 см²

Проверка прочности

δ = ,

0,154 кН/см² < 0,9 кН/см²

Сжатые элементы решетки

F_тр = = 9,19 см²

Где: N- наибольшее сжатое усилие по модулю от усилия D, принимаем по табл. 3.4.1.

R_с- расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон, кН/м²

r = = 0,289 ∙ h_р; λ_у=

h_р===0,107 м

Сжатый раскос принимаем по сортаменту на пиломатериалы, 125 х 125 мм

F_ф = b_р∙h_р = 12,5∙5 = 62,5 см²> F_тр= 10,75 см²

Проверка прочности

δ = ,

663,4 кН/м² < 15000 кН/м²

Проверяем на гибкость в плоскости и из плоскости δ = ,

λ= < [λ]= 120 – т.16 СниП II-23-81*

r = = 0,289 ∙ h_р = 0,289 ∙0,125 = 0,036125 м

λ = = 98 < 120

φ = 1-0,8 = 0,2317

δ = ,

0,29 кН/cм² < 1,5 кН/см² - Условие выполняется

4. Расчет узлов фермы

4.1 Опорный узел

рис. 7

Торец клееного верха пояса упирается в упорную пластину из листов стали усиленного ребром жесткости. Бок фасонки приваривается к упорной пластине, с помощью сварных угловых швов. Верхний пояс крепится к сварному башмаку болтом Ø16 – 20 мм, который проходит через боковые фасонки, приваренные к упорной пластине t = 8-10 мм.

4.2 Расчет сварного шва

Сварной шов крепит нижний пояс фермы к стальному башмаку. Шов работает на срез. Проверка ведется по металлу шва и по границе сплавления.

По обушку:

ℓ_w= ,

По перу:

ℓ_w= ,

где: U₁ - усилие в крайней панели нижнего пояса N₁=108,3384 кН;

α = 0,68 - для неравнополочного уголка;

β_f_, β_z – коэффициент, определяемый по СниП II-23-81 «Стальные конструкции» табл.34, для ручной сварки, β_f_,=0,7; β_z=1;

К_f- катет шва, СниП II-23-81 «Стальные конструкции»

К_f^min ≤ К_f≤ К_f^max

К_f^min = 4 мм; К_f^max = 1,2∙t_min = 4,8мм

R_wf , R_wz - нормативное и расчетное сопротивление металла швов сварных соединений с угловыми швами;

R_wf = 180∙10³ кН/м² (электрод типа Э-42)

R_wz= 0,45 ∙ R_ин = 0,45 ∙ 380∙10³ = 171∙10³ кН/м²

γ- коэффициент условий работы шва, принимаем по СниП II-23-81 «Стальные конструкции» γ_wf = 1(п.11,2); γ_wz = 1 (п.11,2); γ_c = 0,95 (табл.6).

По обушку:

ℓ_wf= = 0,0869332 м = 8,7 см

ℓ_wz= = 0,0638532 м = 6,4 см

По перу:

ℓ_wf= = 0,0462038 м = 4,6 см

ℓ_wz= = 0,0353427 м = 3,5 см

4.3 Проверка прочности торца верхнего пояса на смятие

δ = ,

F^тр_см = .

Где: N- наибольшее сжатое усилие вдоль волокон от усилия O_i=122,065, принимаем по табл. 3.4.1.

R_см- расчетное сопротивление смятию вдоль волокон, кН/м²

F^ф_см = h₁∙ b_{верх.пояс.}

F^тр_см = F^ф_см

h₁ = , где: h₁ - величина подреза;

F^тр_см = = 0,00813767м²=81,38 см²

h₁ = = 0,065 м = 6,5 см

примем h₁ = 20 см

F^ф_см = 0,2 м ∙ 0,125 м = 0,25м²

0,25м² > 0,008 м²

δ = ,

488,26 кН/м² < 15000 кН/м²

4.4 Упорная пластина

Работает на изгиб, как балка, опорами которой являются швы крепящие её к боковым фасонкам.

рис. 4.4.

М_{упорн.пл.} = = = 1,907 кН∙м

W_тр = = 8,36404e-05 м³

W_ф = ,

Где: ℓ_уп.пл. = h₁

t_уп.пл. = = 0,035 м - принимаем t_уп.пл. =36мм

W_ф = 0,0000864 м³

W_ф =0,0000864 м³> W_тр = 8,36404e-05 м³

Примем толщину упорной пластины t_уп.пл. = 36 мм

4.5 Опорная пластина

Передает усилие от фермы на колонну. Усилием является опорная реакция фермы.

R_ф = = 73,8 кН

δ = ,

F_оп.пл = = 0,00492 м²

Принимаем опорную плиту размером 200 х 200 мм

δ_см = ,

δ_см = ≤ 15000 кН/м²

184,5 кН/м² ≤ 15 000 кН/м²

М_оп.пл. = ,

Где: с- величина консольного свеса, с = 0,05 м

М_оп.пл. = = 4,61 кН∙м

t_оп.пл. = = 0,034 м = 34 мм

Примем толщину опорной плиты t_оп.пл. = 36 мм

4.6. Коньковый узел

рис. 4.6.1.

Промежуточные узлы по верхним и нижним узлам фермы рассчитываются на равнодействующую усилий раскосов входящих в данный узел. Узлы решаются на болтах, которые работают на изгиб от равнодействующей R – усилий в раскосах

рис. 4.6.2. Узловой болт