Конструирование и расчет узлов




Узел А. При значительных усилиях в поясах фермы соединения элементов в опорном узле можно решить лобовой врубкой с двумя зубьями или лобовым упором верхнего пояса во вкладыш с передачей горизонтальной составляющей усилия в верхнем поясе тяжам из круглой стали. Принимаем последнее решение как более надежное.

Диаметр бревен поясов в опорном узле dk=22см. Принимаем для верхнего пояса в узле четырехстороннюю и для нижнего пояса трехстороннюю стеску.

По четырехсторонней стеске торец бревна представляет квадратное сечение.

При глубине стески hвр=30мм сторона квадратного сечения bxh=160х160 мм.

Проверка вкладыша на смятие. Вкладыш принимаем из бруса сечением bxh=160х160мм.

Площадь смятия вкладыша под углом α=22◦ равна площади торца верхнего пояса

Несущая способность врубки из усилия смятия

.

Аналогично проверяются пояса на смятие в узлах примыкания раскосов.

Расчет металлических натяжных хомутов и других деталей. Горизонтальная составляющая усилия на вкладыш воспринимается четырьмя металлическими тяжами из стали.

Требуемое сечение тяжей по резьбе

где m1=0,8 - коэффициент ослабления сечения резьбовой нарезкой; m2=0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерное натяжение тяжей; Ry=15кН/см2 – расчетное сопротивление стали; γс=1,0 – коэффициент условной работы стальных элементов; γп=1 – коэффициент надежности по назначению.

Принимает тяжи диаметром d=30мм с Fнт=5,06см2>Fнт,тр=3,12см2.

Расчет нагельного соединения. Диаметр нагелей, скрепляющих накладки с нижним поясом, принимаем равным 20мм. Минимальная ширина накладок по условию размещения нагелей

Принимаем накладки сечением aнхbн=100х200мм.

Расчетная несущая способность нагеля:

- из условия изгиба нагеля

- из условия смятия пояса

- из условия смятия накладок

За несущую способность принимаем Тн=Ти=9,2кН/срез.

Требуемое количество двусрезных нагелей

Принимаем 8 нагелей (из них 4 болта), которые размещаем в два продольных ряда с расстоянием между нагелями:

Аналогично рассчитывается стык нижнего пояса на стальных нагелях.

Расчет упорных уголков. Упорные уголки работают на изгиб по схеме двухопорной балки от распределенного на части длины давления от усилия U1. Опорами уголков являются тяжи хомутов.

Изгибающий момент

Принимаем уголок L 100х12мм (Jx=206,4см4, z0=2,9см).

Момент сопротивления уголка

Напряжение в уголке

.

Расчет горизонтальных уголков. Расстояние между тяжами в плане

Изгибающий момент в горизонтальном уголке, считая, что давление на уголок будет равномерным по ширине нижнего пояса (b):

Сцелью уменьшения количества различных профилей металла все уголки принимаем 100х12мм. Наименьший момент сопротивления W=29,07см3.

Напряжение

Расчет опорного узла. Опорный узел фермы усиливаем постановкой под вкладыш и нижний пояс в пределах узла подбалки сечением bxh=200x80мм, длиной 1000мм. Для этого нижний пояс стесываем снизу на глубину hвр=3см, при этом длина хорды S=200мм.

Исходя из расчетного сопротивления смятию сосны под углом 90◦ (Rсм90=0,3кН/м2) определяем требую ширину bп опорной подушки

где А=56,61 кН – опорная реакция фермы; принимаем bп=100мм.

Длина опорной подушки определяется из условия передачи опорной реакции фермы на кладку. принимаем Rкл=0,12кН/см2. Требуемая длина опорной подушки: ln=A/bn∙Rкл=56,61/(10∙0,12)=47,18см; принимаем lп=50см. Толщину опорной подушки находим из условия работы ее на изгиб как двухконсольной балки.

Погонная нагрузка на подушку

Длина консоли

Изгибающий момент в консоли

Принимаем сечение опорной подушки bnxhn=100x100мм.

Момент сопротивления

Напряжение изгиба


Литература

1. Конструкции из дерева и пластмасс / Э.В. Филимонов, Л. К. Ермоленко [и др.]. – М.: АСВ, 2004. – 263 с.

2. Офицерова, Л. И. Конструкции из дерева и пластмасс. Курс лекций для студентов строительных специальностей. Часть I/ Л. И. Офицерова. – Томск: STT, 2005. – 128 с.

3. Ли, В. Д. Проектирование несущих и ограждающих конструкций деревянных каркасных зданий: учебное пособие / В. Д. Ли. – Томск, 2006. – 294 с.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-07-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: