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:
