Строительство и архитектура \ Строительные конструкции

Расчёт и конструирование рамы. Определение нагрузок на раму. Подбор сечений, страница 3

k_h = 1 - коэффициент, учитывающий изменение высоты поперечного сечения деревянных элементов (по таблице 2.7 [1]);

С учетом соответствующих коэффициентов

f_v_.о._d=

Проверка выполняется, следовательно, сечение принято верно.

2.3 Проверка напряжений при изгибе с осевым сжатием

Проверка на прочность:

Должно удовлетворяться следующее условие:

Расчётное сжимающее напряжение:

; ;

где A_sup = 0,15 × 0,837 = 0,126 м² - максимальная площадь сечения;

N_d = 0,071 МН - продольная сила в данном сечении.

Коэффициент, учитывающий увеличение напряжений при изгибе:

Гибкость сечения:

l_d - расчетная длина, равная в данном случае длине полурамы,

l_d = 20,336 м (п.7.3.3.2 [1]).

Радиус инерции сечения:

;

, следовательно, ;

Расчётное напряжение изгиба:

- проверка выполняется, следовательно, оставляем принятое сечение.

Проверка на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов:

k_inst - коэффициент устойчивости изгибаемого элемента:

Покрытие из плит шириной 1,1 м раскрепляет верхнюю растянутую кромку рамы, для этого устраиваем скатные раскосы через 2 плиты. Расчетная длина при этом будет равна длинам внешних подкрепленных кромок ригеля и стойки: = l_m=2,1 м.

Гибкость ,следовательно,

; .

k_f - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_m = 2,1 м (табл. 7.4 [1]).

;

n= 1- показатель степени, учитывающий раскрепление растянутой кромки из плоскости, для элементов, имеющих такое раскрепление (п. 5.5 [1]).

Расчётное сжимающее напряжение:

Расчётное напряжение от изгиба:

- условие выполняется.

2.3 Конструкция и расчёт конькового узла

Коньковый узел решается с помощью стальных креплений. Расчёт производится на действие максимальных:

- продольная сила F_d(N)=Q∙sin10º+N∙cos10º=5,54·sin10º+26,31·cos10º=26,872кН= =0,0269 МН;

- поперечная сила V_d(Q)=Q∙cos10º+N∙sin10º=5,54·cos10º +26,31·sin22º = 10 кН = = 0,01 МН.

Проверка торцевого сечения на смятие под углом a = 10°

s_cm_._a_._d £ k_s₁×k_s₂×f_c_._a_._d

Расчетное сопротивление смятию древесины под углом к волокнам:

f_c_.о._d=;

f_c_.90._d=(при k_x = 1, k_mod=1,2, k_s = 0,9, k_h = 0,89, k_d = 1,05).

Расчётное напряжение смятия под углом к волокнам древесины:

A_d– площадь опорной площадки торца полрамы, определяемая из условия смятия:

A_d= N/ = 0,0269 / 12,44 = 0,0022 м²;

A_d= b·h_d, следовательно, h_d = A_d / b= 0,0022 / 0,15 = 0,015 м, примем h_d= 0,156 м.

тогда A_d = 0,15×0,156 = 0,0234 м².

l_sk = 0,061 м;

Рис. 2.7 Схема конькового узла полурамы

Коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения напряжений под плитой башмака:

, где ;

;

k_s₁ = -0,283;

k_s₂= -0,735.

1,15 МПа 0,283 × 0,735 × 12,44 = 2,59 МПа - условие на смятие выполняется.

Металлические пластины крепятся к торцам полурам при помощи болтов диаметром 12 мм. Фасонки выполняются из стальных листов толщиной 10мм, размерами 156х150 мм.

Минимальные расстояния между болтами определяются по таблице 4.6. [1]. Вдоль волокон между осями болтов и до торца элемента не менее чем 7·d=7·12=84 мм; поперек волокон между осями болтов не менее чем 3,5·d=3,5·12=42 мм; поперек волокон до кромки элемента не менее чем 3·d=3·12=36 мм.

Рис. 2.8 Схема накладок конькового узла полурамы

Усилия, действующие на болты:

Расчётная несущая способность соединения:

R_d = R₁_d_._min× n_n× n_s

Расчётную несущую способность одного среза нагеля в симметричном соединении с обоими внешними элементами из стали следует принимать равной меньшему значению из полученных по формулам:

, где t₂=0,15м – толщина среднего элемента;