Строительство и архитектура \ Деревянные конструкции

Расчет клеефанерной панели под рубероидную кровлю

Страницы работы

22 страницы (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Определение усилий осуществлялось методом теоретической механики – методом вырезания узлов. Расчётная схема представлена на рис. 5.1. Полученные усилия сведены в таблицу.

Рис.3.2.Расчётная схема фермы

Рис.3.4.Расчетные схемы загружения.

Таблица 3.1.

Усилия в элементах фермы при равномерно распределенной нагрузке.

Элементы	Стержни	Усилия от q=1 на L	Усилия от q=1 на L/2	Усилия от q^р_св=3,3 на L	Усилия от S=4,2 на L	Усилия от S=4,2 на L/2	Расчетные усилия
Элементы	Стержни	Усилия от q=1 на L	Усилия от q=1 на L/2	Усилия от q^р_св=3,3 на L	Усилия от S=4,2 на L	Усилия от S=4,2 на L/2	5+6	5+7
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Верхний пояс	О₁	-0,827	-0,556	-73,7	-93,8	-31,5	-167,5	-105,2
	О₂	-0,75	-0,445	-66,8	-85,1	-25,2	-151,9	-92,1
	О₃	-0,75	-0,305	-66,8	-85,1	-17,3	-151,9	-84,1
	О₄	-0,827	-0,271	-73,7	-93,8	-15,4	-167,5	-89,1
Нижний пояс	U₁	0,734	0,494	65,4	83,2	28,0	148,6	93,4
	U₂	0,742	0,371	66,1	84,1	21,0	150,3	87,1
	U₃	0,734	0,24	65,4	83,2	13,6	148,6	79,0
Раскосы	D₁	0,01	-0,085	0,9	1,1	-4,8	2,0	-3,9
	D₂	-0,008	0,095	-0,7	-0,9	5,4	-1,6	4,7
	D₃	-0,008	-0,103	-0,7	-0,9	-5,8	-1,6	-6,6
	D₄	0,01	0,095	0,9	1,1	5,4	2,0	6,3

3.4.Консруктивный расчет элементов фермы.

Расчет верхнего пояса:

Выполняется клееным из досок. Работает на сжатие с изгибом.

Рис.3.5. Схема фермы для расчета верхнего пояса.

где М_у - момент от внешней нагрузки в панели;f₀ – стрела выгиба панели

; ;

; .

Проверяем подобранное сечение верхнего пояса:

1. На прочность как сжато изгибаемый элемент.

;

- коэффициент, учитывающий влияние момента от нормальной силы.

коэффициент продольного изгиба;

;

2. Проверка на устойчивость из плоскости действия момента.

; где коэффициент продольного изгиба; .

; ;;

Расчет нижнего пояса:

Работает на растяжение. Выполняется из парных уголков соединенных между собой с помощью прокладок. N_max=150.3 кН.

Подбор сечения нижнего пояса:

;

где расчетное сопротивление стали С255; γ_с-коэффициент условия работы.

По ГОСТу на равнополочные уголки принимаем уголок 50*5, F₁=4.8см²; F_Ф=9,6см²>7см².

Проверяем подобранное сечение.

1. На прочность

;

2. На гибкость

;

предельная гибкость (т.20 СНиП «Стальные конструкции»),

; .

Элементы решетки:

Работает на центральное сжатие и на центральное растяжение. Длина раскосов

; .

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

Растянутые элементы решетки:

По сортаменту подбираем сечение 175*100

Проверяем на гибкость:

;

; .

Сжатые элементы решетки:

По сортаменту ;

Проверяем на гибкость: ;

; ; ;

Проверка на гибкость

;

3. Расчет узлов фермы.

4.1. Опорный узел.

1. Расчет швов крепящих нижний пояс фермы к башмаку.

где U-усилие в крайней панели нижнего пояса, U=148.6 кН;

катет шва; ; ;

Принимаем ; расчетное сопротивление сварного углового шва срезу;

; коэффициент условия работы углового шва; ; коэффициент условия работы, .

2. Расчет торца верхнего пояса на смятие.

где О₁-сжимающие усилие в крайней панели верхнего пояса, О₁=167,5 кН.

; (h₁-величина подреза)

Принимаем h₁=300 мм.

3. Упорная пластина.

4.2. Коньковый узел.

Несущая способность болта определяется из условия смятия древесины под ним.

На изгиб

На смятие .

где d-диаметр узлового болта, принимаем d=24мм: a-толщина более тонкого элемента, а=80мм:

с-толщина наиболее толстого элемента, с=175мм: : n_ср-кол-во поверхностей среза, n=6.

4.3. Узел по нижнему поясу.

Решается с помощью узлового болта, который работает на срез от равнодействующих усилий в раскосах.

Несущая способность болта из условий его среза

расчетное сопротивление болта срезу, :коэффициент условия работы, : n_s-кол-во условных поверхностей среза, n_s=4: А_bs-площадь среза.

5. Расчет деревянной стойки

Сбор нагрузок на раму. Нагрузки действующие на стойку показаны на рис. 5.1.

Рис.5.1. К определению расчетных усилий

в стойке

Ветровая нагрузка. Активная и пассивная составляющая ветрового давления:

где =0,38 кПа – нормативное значение ветрового давления (для III-го ветрового района), табл.5 [4]; к=0,5 – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, (для типа местности В), табл.6 [4]; с_а= +0,8 и с_о= -0,5 – аэродинамические коэффициенты, прил.4 [4];

g_f=1,4 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, п.6.11 [4]; В=4 м – шаг рам.

Снеговая нагрузка. .

Постоянная нагрузка.

· От собственного веса покрытия. ;

где h_к – высота сечения стойки, принимается в пределах: b_к – ширина сечения стойки, принимается:

;

Стойку склеиваем и досок сечением 303175. Принимаем h_к=13.30=390 мм. b_к=175 мм.

· От собственного веса остекления

· От собственного веса стен.

Расчет колонны.

Стойка работает на сжатие с изгибом. Расчетная схема колонны показана на рис.5.2.

Рис. 5.2. Расчетная схема колонны.

Определение расчетных усилий сводится к определению N_зад, M_зад, Q_зад.

Эксцентриситет приложения силы от веса стен и остекления создают разгружающий момент, поэтому им пренебрегаем, тогда изгибающий момент у основания стойки будет равен:

Поперечная сила у основания стойки:

Проверка прочности по нормальным напряжениям. Проверим принятое сечение стойки на совместное действие нормальной силы и изгибающего момента:

где R_c=14 МПа - расчетное сопротивление древесины 2-го сорта сжатию, табл.3 [1]; m_б=0,96 – коэффициент, принимаемый по табл.7 [1]; m_сл=1 – коэффициент, принимаемый по табл.8 [1];

;