Примеры расчета деревянных конструкций: Учебное пособие по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс», страница 35

Координаты нулевой точки определяем графическим методом, построив эпюру моментов по приложению 1.

(начало координат принято в коньковом шарнире)

Таким образом, условная расчетная длина

Гибкость

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле (33) п. 4.18 [1]

где F_бр – площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_p;

F_бр= 108 * 21,5 = 2322 см²;

W_бр – максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке l_p.

n = 1 для элементов, имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования.

j – коэффициент, определяемый по формуле (8) п. 4.3 [1]. при гибкости элемента  l £ 70 ; коэффициент а = 0,8 для древесины.

j _м – коэффициент, определяемый по формуле (23) п. 4.14 [1].

l_p – при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба – расстояние между этими точками;

b – ширина поперечного сечения;

h – максимальная высота поперечного сечения на участке l_p;

k_ф – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_p, определяемый по табл. 2 прил. 4 [1].

При наличии в элементе на участке l_p закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента М кромки коэффициент j_м следует умножать на коэффициент k _пМ, определяемый по формуле (24), а коэффициент j – на коэффициент k_пN по формуле(34) п.4.18 [1] для k _пМ, и (24) п. 4.14 [1] для k_пN .

,

.

где a_p–центральный угол в радианах, определяющий участок l_p элемента кругового очертания (для прямолинейных элементов a_p = 0);

m – число подкрепленных (с одинаковым шагом) точек растянутой кромки на участке l_p (при m ³ 4 величину  следует принимать равной 1).

R_и – расчетное сопротивление изгибу; R_и = 150

R_с – расчетное сопротивление сжатию; R_с = 150  [1 табл. 3].

x – коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле ф.(30) п. 4.17 [1]

Устойчивость обеспечивается без постановки в узле дополнитель­ных связей, раскрепляющих сжатую кромку.

         4. Конструирование и расчет узлов рамы

         Опорный узел

Конструкция узла показана на рис.63.

Все расчетные нагрузки, максимальные моменты, продольные и поперечные силы, берем по приложению 1, в соответствии с сечениями.(элемент 1 сечение1).

Продольная сила  N₀ = -21559,6 кгс. поперечная сила Q₀ = 13439,5 кгс.

Проверяем клеевые швы на скалывание

h_n = 65 -2 * 3 = 59 см - ширина пяты за вычетом симметричной срезки по 3 см.

Рисунок 63. Опорный узел

Рисунок 64. Опорный узел(разрезы)

Проверяем древесину на смятие в месте упора стойки рамы на фундамент

Высота вертикальной (тыльной) стенки башмака из условий смятия древесины поперек волокон

Принимаем = 24 см.

Для определения толщины этой стенки из условий изгиба ее как пластинки с частичным защемлением на опорах с учетом развития пластических деформаций при изгибе сначала находим момент

 Требуемый момент сопротивления

где R=2350 кгс/смрасчетное сопротивление стали С235.[2 Таблица 51*].

Тогда толщина пластинки

Принимаем = 16 мм.

Траверсы проектируем из неравнобоких уголков 200 X 125 X 12 мм.

Крепление траверсы (уголков) башмака к фундаменту предусмат­риваем двумя болтами d = 24 мм, работающими на срез и смятие,  которые ставим конструктивно.

Проверяем анкерный болт на смятие.

где R_bp – расчетное сопротивление болтового соединения на смятие;

       – коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по табл. 35*[2].

      d– наружный диаметр стержня болта;

       – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

и =3340  [2] табл. 52 .

Напряжение анкерного болта на срез                    

[2] табл. 58 для болта класса точности 5.8

Карнизный узел

Основным вариантом в примере принято непосредственное соединение ригеля и стоек зубчатым шипом. Этот вариант не лишен недостатков, заключаю­щихся в недоиспользовании прочности древесины в участках, распо­ложенных  у  стыка.