Расчет узла опирания колонны на фундамент




 

Опорный узел колонны решен в виде соединяемых с колонной при помощи болтов двух стальных пластин, заанкеренных в фундамент.

Анкерное сочетание нагрузок:

Назначаю толщину боковых пластин t = 10мм из стали С235.

Для крепления стойки фахверка к пластине назначаю болты d =12мм.

Определяем требуемое количество болтов от действия поперечной силы по талб.20 [1]:

Где

– число швов;

– несущая способность одного среза болта, определяемая из условий согласно требований п. 7.13 – 7.15 [1];

Усилие на один срез нагеля по условию смятия древесины поперек волокон:

Усилие на один срез нагеля по условию изгиба болта:

Смятие боковой пластины под болтом:

Где

– коэффициент, см п.7.14 и табл. 21 [1];

– расчетное сопротивление болтового соединения;

– коэффициент условий работы соединения;

– наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

Принимаем 2 болта диаметром 12 мм, расположенных в ряд.

 

Необходимая длина боковой пластины:

Где

– расстояние между осями болтов и от крайних болтов до торца колонны вдоль волокон древесины:

S – расстояние от крайних болтов до края пластины вдоль усилия N:

Где

– диаметр отверстия под болт.

Расстояние от оси болтов до края пластины вдоль усилия Q:

Необходимая ширина боковой пластины:

Расчет торца стойки на смятие

Давление под торцом колонны составляет:

Где

– площадь торцевой части колонны.


 

Конструирование и расчет стойки фахверка

Исходные данные

 

В качестве несущих конструкций принимаем колонну цельнобрусчатого типа.

Конструкция выполнена из сосны 2-го сорта. Класс условий эксплуатации – 1 по табл. 1 [1], коэффициент .

Расчетное сопротивление древесины изгибу по табл. 3 [1].

Коэффициент надежности по сроку службы по табл. 12 [1].

Угол наклона кровли к горизонтальной плоскости , , .

Район строительства – г. Гомель. Снеговой район – 1Б по приложению 5 [3], нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли , принимаемое в соответствии с табл.4 [3].


Предварительный подбор сечения стойки фахверка

 

Предельная гибкость для стоек фахверка составляет по табл. 17[1]

Гибкость элементов цельного сечения определяется по формуле

В плоскости рамы высота сечения будет равна:

Для раскрепления стойки фахверка из плоскости ставим по высоте две горизонтальные распорки (разбивая стойку на 3 равные части), которые в силу конструктивных особенностей раскрепляют одновременно сжатую и растянутую кромки стойки.

Из плоскости рамы высота сечения будет равна:

Где

µ = 1.0 при шарнирном закреплении в промежуточных точках элемента; µ = 0.73 при обоих шарнирно закрепленных концах по п.6.23 [1];

Принимаю по сортаменту пиломатериалов [5]


 

Сбор нагрузок

 

Постоянная нагрузка от собственного веса стойки фахверка составляет:

В опасном сечении:

Постоянная нагрузка от собственного веса стеновых панелей составляет:

В опасном сечении:

Момент от приложения внецентренной нагрузки при принятом сечении колонны составит:

Временная ветровая нагрузка:

Согласно п. 6.2 и 6.3 [2], ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих. В нашем случае, при отношении высоты здания к его пролету , пульсационную составляющую не учитываем.

Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:

Где

- нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства, для города Гомеля, расположенного в I-м ветровом районе w0 = 0.23кПа;

– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания, в нашем случае для типа местности B;

– аэродинамический коэффициент, принимаемый для наветренной стороны равным 0.8, для подветренной стороны равным – 0.5

(при отношении и ;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент надежности по нагрузке;

В = 5.0 м - шаг ферм.

Определим ординаты фактических эпюр расчетной погонной нагрузки на раму до высоты 10.2 м (верха стойки фахверка), для напора и отсоса при направлении действия нагрузки слева и справа(qw – наветренная сторона; q’w – подветренная сторона).


 

Таблица 9.

Значение ветровой нагрузки

Отметка k qw, кН/м q’w, кН/м
+5.000 0.500 0.23×0.5×0.8×1.4×0.95×4.5= =0.551 0.23×0.5×0.5×1.4×0.95×4.5= =0.344
+10.000 0.650 0.23×0.650×0.8×1.4×0.95×4.5= =0.716 0.23×0.650×0.5×1.4×0.95×4.5= =0.447
+10.200 0.654 0.23×0.654×0.8×1.4×0.95×4.5= =0.720 0.23×0.654×0.5×1.4×0.95×4.5= =0.450

Максимальное значение продольного усилия в опасном сечении составляет:

Максимальное значение продольного усилия в опорном сечении составляет:

Максимальное значение изгибающего момента в опасном сечении от ветровой нагрузки с наветренной стороны составляет:

Максимальное значение суммы изгибающих моментов в опасном сечении от ветровой нагрузки с наветренной стороны и момента от приложения внецентренной нагрузки от веса стеновых составляет:

Максимальное значение поперечного усилия в опорном сечении наветренной стороны составляет:


 



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: 2017-06-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: