Розрахункові зусилля в опорному вузлі: нормальна сила Nрасч. = 290,9кН (комбінація навантажень: вітрової і постійної, див. Додаток 1, елемент 1).
а). Перевірку торця на зминання виконуємо за формулою:
- площа зминання торця, яка приймається з умови:;
- розрахунковий опір деревини зминанню, приймається по СНиП II-25-80 п.3.1, таб. 3;
коефіцієнт, що застосовується при розрахунку на зминання деревини в нагельного гнізді, приймається по СНиП II-25-80 п.5.14, таб. 19;
Перевірка торця на зминання виконується, приймаємо.
б). Арка кріпиться до фундаменту через куточок L200x10 l = 200мм. Опорну пластину приймаємо конструктивно 300х650х12мм. Задаємо діаметр болтів і визначаємо їх кількість з формули визначення кількості нагелів в перерізі, взятої по СНиП II-25-80 п.5.13, п.5.14.
Число болтів одно:. де:
Q = 18,55кН - розрахункове зусилля (комбінація навантажень: вітрової і постійної, див. Додаток 1, елемент 1);
Тmin - найменша розрахункова несуча здатність, знайдена за формулою:
- несуча здатність нагеля на зминання середнього елемента, де - товщина середнього елемента; - діаметр болта;
nш = 2 - число розрахункових швів одного нагеля.
- коефіцієнт, що застосовується при розрахунку на зминання деревини при # 945; = 90 0. приймається по СНиП II-25-80 п.5.14, таб. 19.
Приймаємо 2 болта діаметром 16 мм.
в). Анкерні болти підбираються з умови роботи болтів на зминання по СНиП II-23-81 * «Сталеві конструкції» 11.7. формули 127 та 128.
- опір листів, що з'єднуються стали С255;
- коефіцієнт умов роботи з'єднання, який слід приймати по СНиП II-23-81 * табл. 35 *, враховуючи, що ми застосовуємо болти нормальної точності;
n ср = 2 - число розрахункових зрізів одного болта;
Q = 18,6 кН - сила в опорному вузлі, дивись додаток 1.
Приймаємо конструктивно 2 болта d = 20мм.
Малюнок 48. Опорний вузол:
1 куточок L200x10 l = 200, 2 - сталевий лист 300х650 t = 12мм, 3 - болт діаметром 16 мм, 4 - анкерний болт діаметром 20 мм
Кріплення полуарок приймаємо за допомогою дерев'яних накладок розміром 900х180х100 мм 6-ма болтами діаметром 20 мм (Рис. 61). Розрахунок ведемо на максимальну поперечну силу Q = 3134,84кг і N = 879,158кг в 1 перетині 11 елемента.
а). Перевірка на зминання торця арки:
Обчислюємо розрахункове зусилля Nрасч. . Воно не дорівнює зусиллю N взятого з додатка 1, т. К. Діє під кутом до елементу 11:
- розрахунковий опір деревини, приймається по СНиП II-25-80 п.3.1, таб. 3;
коефіцієнт, що застосовується при розрахунку на зминання деревини в нагельного гнізді, приймається по СНиП II-25-80 п.5.14, таб. 19;
Для забезпечення достатньої шарнірних в конику приймаємо висоту перерізу:
- площа зминання торця;
Приймаємо висоту перетину арки в конику і площа зминання торця.
б). Знаходимо кількість і діаметр болтів в коньковом вузлі.
Обчислюємо розрахункове зусилля qрасч. . Воно не дорівнює зусиллю Q взятого з додатка 1, т. К. Діє під кутом до елементу 11:
Згинальний момент в накладках дорівнює:
. де - відстань між болтами.
Напруга в накладці: <. где ;
Зусилля, що діють на болти:
Розрахункова несуча здатність одного 2-х зрізного болта при товщині накладки # 948; = 10 см:
- кількість поверхонь зрізу;
- коефіцієнт, що враховує зниження розрахункової несучої здатності при дії зусилля під кутом до волокон;
<- несущая способность нагеля на изгиб, где - толщина крайних элементов; - диаметр болта; Для расчёта принимаем значение
- несуча здатність нагеля на зминання середнього елемента, де - товщина середнього елемента; - діаметр болта;
Зусилля, сприймається 3-ма 2-х зрізними болтами в найближчому до коньковому вузлу ряду:
Приймаю 3 болта діаметром 16мм.
Малюнок 49. Коньковий вузол
1 клеєний пакет 600х200, 2 накладка 250х200 l = 500, 3 болти діаметром 20 мм
РОЗРАХУНОК І констуірованія КЛЕЕДОЩАТОЙ арки кругового обрису
Клеедощатие арки кругового обриси краще за інших працюють на статичні навантаження, проте виготовлення їх більш трудомістке, застосовують в основному в громадських будівлях. Зазвичай виготовляють з постійним по довжині прямокутним поперечним перерізом.
Приймаються перетин арки прямокутним з ялини II сорту, постійним по всій довжині, задавшись висотою приймаємо перетин з дощок a xb = 60х200мм.
Знаходимо геометричні характеристики арки: для арок кругового обриси, радіус дорівнює
Далі розбиваємо напіварки на 10 ділянок, шляхом ділення кута # 945; на 10 частин (Ріс.62). Для кожного з вузлів ділянки необхідно знайти кут торкання до окружності, координати щодо центру кола, коефіцієнти. відповідні снігові навантаження за двома варіантами завантаження. Для другої полуарки всі параметри будуть симетричні.
Малюнок 50. Геометричні параметри арки
Малюнок 51. Розрахункова схема арки, навантаження
В = 5,6 м - крок арок.
Результати визначення геометричних параметрів зводимо в табл.13.
Таблиця 13 - Геометричні характеристики вузлів елементів арки
Постійне навантаження на конструкцію покриття включає в себе навантаження плит покриття і покрівлі, з огляду на крок арок, що становить Р = 0,1082 · 5,6 = 0,61 т / м. Вітрова навантаження в розрахунку не враховується, т. К. Аеродинамічний коефіцієнт з <0 по прил. 4 [1], т. е. на поверхности арки наблюдается отрицательное ветровое давление.
Статичний розрахунок виконуємо в програмі Structure CAD. Для статичного розрахунку враховуємо модуль пружності Е = 10 6 т / м², коефіцієнт Пуассона # 956; = 0,3. Попередньо задаємося жорсткістю елементів арки: перетин арки 200х600мм, затяжка- сталь звичайна, куточок равнополочний 2L90х10. Закладення опор приймаємо: в правій опорі - шарнірно-рухому, в лівій - шарнірно-нерухому. Навантаження на стрижні задаємо трапецієподібної щодо загальної системи координат. Для вибору розрахункових сполучень зусиль задаємо спеціальні вихідні дані: власна вага верхніх конструкцій приймаємо тип навантаження - постійна, снігова - короткочасна. Взаємовиключення двох снігових навантажень враховуємо простановкой коефіцієнта, рівного одиниці, в першому стовпці відповідної графи.
Результати розрахунку по сполученням навантажень наведені в Додатку 1.
Перевірка прийнятого перетину
Відповідно до п.4,17 [2], перевірку перетину 3 арки на міцність виконуємо за формулою
Всі розрахункові навантаження, максимальні моменти, поздовжні і поперечні сили, беремо за додатком 1, відповідно до перетинами, де
- коефіцієнт, що враховує умови експлуатації конструкції ([2] п.3.2, табл.5),
- коефіцієнт для стиснуто-зігнутих елементів ([2] п.3.2, табл.7),
- коефіцієнт, що враховує товщину шарів стиснення ([2] п.3.2, табл.8),
- коефіцієнт для гнутих елементів ([2] п.3.2, табл.9).
. де - розрахункова довжина арки ([2] п.6.25), - довжина дуги арки.
Обчислюємо міцність поперечного перерізу:
Для забезпечення стійкості плоскої форми деформування арки, закріплюємо до неї плити шириною 150 см і ставимо поперечні зв'язку, що прикріплюються до верхніх кромок арок, через 500 см. Перевіряємо стійкість полуарки з позитивним моментом і розкріплення стислій кромкою, згідно [2] п.4.18
де - розрахункова довжина в площині перпендикулярній площині арки ([2] п.4.21)
де l0 - відстань між опорними перерізами елемента, а при закріпленні стислій кромки елемента в проміжних точках від зміщення з площини вигину - відстань між цими точками;
b - ширина поперечного перерізу;
h - максимальна висота поперечного перерізу на ділянці lp;
kф - коефіцієнт, що залежить від форми епюри згинальних моментів на ділянці lp ([2] табл. 2 дод. 4)
. для елементів мають закріплення.
Стійкість полуарки з негативним моментом і розкріплення розтягнутої кромкою по [2] п.4.18, згідно з яким, при наявності в елементі на ділянці закріплень з площини деформування з боку розтягнутої від моменту М кромки коефіцієнт слід множити на коефіцієнт. а коефіцієнт - на коефіцієнт:
де - розрахункова довжина в площині перпендикулярній площині арки ([2] п. 6.25)
Міцність поперечного перерізу арки по дотичних напруг:
де - максимальна поперечна сила (див. прил.1 стор.40).
- коефіцієнт, що враховує умови експлуатації конструкції ([2] п.3.2, табл.5),
- коефіцієнт, що враховує товщину шарів стиснення ([2] п.3.2, табл.8),
Приймаємо клеєний пакет з 10 дощок (6 · 10 = 60см) їли 2-го сорту.