Плоские сквозные балочные конструкции. Общая характеристика и классификация. Основные принципы проектирования ферм, страница 4

Крепление тяжа осуществляется в виде болтового соединения с шайбой. Размер шайбы определяется из условия работы древесины на смятия под углом к волокнам

F_ш= N/ R_см,a

Толщина шайбы устанавливается из условия ее работы на изгиб, как консоли с вылетом с = 0,5l_ш. Интенсивность давления qна шайбу равна напряжению смятия под шайбой

q=N/b_ш (l_ш – c_пр)

с учетом ширины пропила с_пр, который обычно принимается 20—30 мм. Для расчета из шайбы вырезается полоса шириной в 1 см. Толщина шайбы из листового металла определяется по формуле: δ_ш =.

Шайба можетбыть выполнена и из прокатного металла, например, из швеллера или неравнополочного уголка.

При большом значении растягивающего усилия требуемая площадь шайбы из условия работы древесины на смятие может значительно превышать габариты узла. В этом случае целесообразно перейти ко второму варианту решения узла с металлическим вкладышем, состоящим из упорных торцевых пластин и ребер жесткости между ними.

Высота упорных пластин определяется из условия обеспечения расчетного эксцентриситета h_уп= h– 2е. Шайба из прокатного уголка или швеллера устанавливается на ребра вкладыша, тем самым исключается слабая работа древесины на смятие под углом. Подбор сечения шайбы осуществляется на изгибающий момент в балочке пролетом, равным расстоянию между ребрами и загруженной сосредоточенной нагрузкой от усилия в растянутом элементе.

Узел дополнительно должен перекрываться двухсторонними деревянными накладками. Длина накладки принимается в пределах 2,5–3 высоты сечения пояса. С каждой стороны стыка ставится по две пары шпилек.

3. Узел верхнего пояса с примыканием сжатой стойки

Узлы этого типа встречаются в трапециевидных, треугольных и в фермах параллельными поясами. Эксцентриситет в узле для случая разрезного верхнего пояса создается за счет пропила глубиной 2е. Сжимающее усилие в раскосе воспринимается лобовым упором. Угол примыкания стойки к верхнему поясу равен 90° или близок к этому значению.

Конструктивное решение узла примыкания сжатой стойки к верхнему поясу не зависит от его расчетной схемы. Узел может решаться с подбалкой и без нее. Постановка подбалки необходима в том случае, если требуемая площадь стойки из условия расчета верхнего пояса на смятие поперек волокон превышает принятые размеры сечения стойки.

Подбалка выполняется из древесины твердых пород (береза, дуб), для которых расчетное сопротивление на смятие поперек волокон в 1,6 раза больше чем для сосны.

В случае слабонагруженных стоек, как это имеет место в многоугольных фермах, сжимающее усилие может быть воспринято нагельным соединением.

4. Узел с примыканием сжатого раскоса

Конструктивные решения узлов этого типа отличаются значительным многообразием. На конструктивное решение оказывает влияние, в первую очередь, расчетная схема верхнего пояса (разрезной узел или неразрезной). Во-вторых, конструкция узла зависит от величины сжимающего усилия в раскосе.

Рассмотрим конструктивное решение узла, в котором осуществляется стык панелей разрезного верхнего пояса. Узел может решаться без вкладыша и с вкладышем, это зависит от величины усилия в раскосе.

В первом случае стык панелей осуществляется простым лобовым упором.

Расчетная величина эксцентриситета создается в узле за счет пропила глубиной, равной двойному эксцентриситету. Расчет необходимого количества нагелей для крепления раскоса к металлическим пластинам-наконечникам осуществляется по формуле

N_н = N_с /n_ср T_min

где п_ср — количество срезов; Т_т1п — минимальная несущая способность одного среза нагеля.

Ширина пластины-наконечника устанавливается из условия размещения расчетного количества нагелей в древесине и металле.