Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
Пояснительная записка к курсовому проекту
«Деревянные конструкции»
Выполнил:
студент группы 3017/1
Проверил:
Семенов К.В..
Санкт-Петербург
2007 г.
Содержание
1. Конструктивная схема здания.
1.1. Деревянные фермы.
1.2. Выбор шага рам.
1.3. Связи.
2. Конструирование и расчет покрытия здания.
2.1. Конструкция покрытия.
2.2. Подбор сечения рабочего настила.
2.3. Подбор сечения стропильных ног.
2.4. Подбор сечения прогонов
2.5. Расчет гвоздевого забоя.
3. Расчет и конструирование элементов ферм.
3.1. Определение усилий в стержнях ферм.
3.2. Подбор сечений элементов ферм.
4. Расчет и конструирование узлов ферм.
4.1 Опорный узел на натяжных хомутах.
4.2 Промежуточный узел.
4.3 Коньковый узел.
4.4 Центральный узел нижнего пояса.
Список используемой литературы.
1. Конструктивная схема здания
Проектируется одноэтажное здание с несущим деревянным каркасом. Основу каркаса составляют последовательно расположенные рамы, образованные двумя колоннами и ригелем. В качестве ригеля используется полигональная деревянная ферма. Колонны жестко закреплены в фундаменте в плоскости рамы и шарнирно в плоскости стены.
Пространственная жесткость здания обеспечивается связями, объединяющими отдельные рамы.
1.1 Деревянные фермы
Рассмотрим полигональную деревянную ферму.
В фермах различают следующие элементы:
1 – Нижний пояс.
2 – Верхний пояс.
3 – Раскосы.
4 – Стойки.
Все элементы фермы в данном проекте выполнены из деревянного бруса, за исключением стоек, которые выполняются из стального кругляка.
Высота фермы определяется по пролету. Для полигональной фермы: hф =1/6Lф– 8-ти панельная ферма
В данном проекте пролет фермы Lф=19,2 метра,
поэтому высота фермы hф=1/6*19,2=3,2 метра
Точки пересечения элементов фермы – узлы. Выделяют несколько характерных узлов:
5 – Опорные.
6 – Коньковый.
7 - Центральный узел нижнего пояса.
Расстояние между соседними узлами нижнего пояса называется длиной панели(lп). В этом проекте рассмотрена равно панельная ферма.
1.2 Выбор шага рам
Шагом рам называется расстояние между двух рядом стоящих рам в плоскости стены. В зданиях такого типа он зависит от нагрузок на покрытие и обычно составляет 3.5 до 5 метров. Так как проектируемое здание будет с внутренним отоплением (т.е. покрытие будет утепленное), а снеговая нагрузка будет соответствовать 5-му снеговому району, зададим 15 по 4.5 м и крайние по 3.6 м. Высота здания, пролет фермы и ветровой район при назначении шага рам не учитываются.
1.3 Связи
Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с полигональной 8-ти панельной фермой и схема размещения связей представлены на рисунке:
1 – вертикальные связи между фермами. Размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без вертикальных связей, что приводит к их расстановке через пролет между рамами, а при четном количестве пролетов приходится их устанавливать подряд в двух пролетах (например, у одного из торцов здания).
2 – связи в плоскости верхних поясов ферм. Устанавливаются в торцевых пролетах, но если длина здания превосходит 30 м, то они устанавливаются и в центральных пролетах, по возможности с равным шагом.
3 – связи в плоскости нижних поясов ферм. Эти связи расставляются так, чтобы на виде снизу они проецировались на связи в плоскости верхних поясов ферм.
Связи 1, 2 и 3 принято называть ветровыми, так как они, придавая пространственную жесткость конструкции, позволяют наряду с прочими элементами каркаса распределять ветровую нагрузку, действующую на торец здания между всеми рамами.
Кроме связей между фермами в каркасе здания выделяют связи между колоннами:
6 – горизонтальные связи между колоннами.
7 – связи в плоскости стены между колоннами. Они устанавливаются в крайних от торцов здания пролетах, а в зданиях, длинна которых превосходит 30 м, и в центральных пролетах.
На рисунке изображены также прогоны (4) и стропильные ноги (5) – это элементы покрытия, не входящие в структуру связей. Прогоны располагаются вдоль всего здания по узлам верхних поясов ферм. Стропильные ноги укладываются поперек прогонов в плоскости верхних поясов ферм с шагом от 0.8 до 1.2 м в зависимости от величины снеговой нагрузки. В этом курсовом проекте шаг стропильных ног принят равным 0,9 м.
2. Конструирование и расчет покрытия здания
2.1 Конструкция покрытия
1 – Прогон.
2 – Стропильные ноги.
3 – Рабочий настил.
4 – Пароизоляция.
5 –Утеплитель.
6 – 3 слоя рубероида.
2.2 Подбор сечения рабочего настила
Рабочий настил рассчитывается на прочность и прогиб. Выполняется из досок. Для обеспечения достаточной жесткости, каждая доска опирается как минимум на 3 опоры (имеется двухпролетная неразрезная балка).
Расчет рабочего настила по первой группе предельных состояний.
Первое сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + временная (снеговая).
Расчетная схема:
Таблица 1. Нагрузки собственного веса.
№ п. п. Наименованиеgн, кгс/м3
g
g, кгс/м3
1 3-х слойный ковер рубероида на битумной мастике 10 1.1 11 2Утеплитель ρ=100 кг/см3
7 1.2 8.4 3 Пароизоляция 3 1.1 3.3 4 Рабочий настил (t=25 мм) 12.5 1.1 13.8 Итого: 32.5 36.5Обозначения в таблице:
gн – нормативная нагрузка собственного веса;
g - коэффициент надежности по нагрузке собственного веса;
g - расчетная нагрузка собственного веса.
Определим снеговые нагрузки. Снеговой район = 5 Þ P**= 320 кг/м2
Далее определяем погонные нагрузки q и P.
q = g * b = 36.5 кг/м - расчетная
qн= gн*b=32.5 кг/м - нормативная
где b – ширина полосы сбора нагрузки (b = 1 м);
P*= P*** cosa=320*1=320кг/ м2
P= P** B=320кг/ м2 - расчетная
Pn= P*0.7=224кг/ м2 - нормативная
где a - угол наклона кровли к горизонту (cosa ≈ 1).
Расчет по прочности:
s= Mmax / W <= Rизг * mв
где s - напряжение;
Mmax - расчетный изгибающий момент;
W - момент сопротивления рабочего настила;
Rизг - расчетное сопротивление изгибу (Rизг = 130 кгс/см²);
mв - температурно-влажностный режим-коэффициент, учитывающий работу древесины, зависящий от отапливаемости здания (так как здание отапливается mв =1).
Мmax = 0.125(q+ P) * Lnр² = 0.125 * (36.5+ 320) * 0.9² = 36.09 кгс*м
W = b * h² / 6 = 1 * 0.0252 / 6= 1.04*10-4 м³
s = 36.09/1.04*10-4 =3.46*105 кг/ м2 < Rизг * mв = 130 * 1= 13*105 кг/ м2
Расчет на жесткость:
f=2.13*( qн+Pn)* L4nр /384/E/I<=1/150* Lnр
где f – допустимый прогиб;
E – модуль нормальной упругости (E = 1 * 105 кг/см2);
I – момент инерции.
I=b*t3/12=1* 0.0253/12=1.3*10-6 м4
f=2.13*(32.5+224)*0.94 / 384/ 105/104/1.3* 10-6=0.72*10-3м.
1/150* Lnр=0,9/150=6*10-3
0,72*10-3<6*10-3
Второе сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + монтажная.
Расчетная схема:
s= Mmax / W <= Rизг * mв
Мmax = 0.07 * q* Lnр² * + 0.207 * 2 * Pч * Lnр
где Pч –вес человека ( Pч=100кг)
Рр.ч= Pч*g =100*1,2=120 кгс
где Pр.ч – расчетный вес человека;
g - коэффициент надежности по монтажной нагрузке (g = 1.2).
Mmax = 0.07 * 36,5 * 0,92 + 0.207 * 2 * 120 * 1,205 = 39,32 кгс*см
s = 39.32 / 1.04*10-4 = 378076 кгс/м² < Rизг * mв = 130 * 1 =13*105 кгс/м2 Прочность обеспечена.
2.3 Подбор сечения стропильных ног
Нормы предписывают выполнять расчет стропильных ног как однопролетную балку.
Расчетная схема:
Расчетный пролет стропильной ноги вычисляется по формуле:
Lоб = d / cosa = 2.4 / 1 = 2.4 м
где d – длина панели фермы (d = 2.4 м).
Определим нагрузки:
Собственный вес:
qн= gн* c*cosa+ 5=36.5*0.9*1+5=34.75 кг/м
q = g * с * cosa + 5*g = 36.5*0.9*1+5*1.1=37.85 кг/м
Снеговая нагрузка: P= P* * c*cosa =320*0.9*1=288 кг/ м
Pn= P*0.7=288*0.7=201.6кг/ м
Проверка на прочность:
s= Mmax / W <= Rизг * mв
Мmax = 0.125 * (q+ P) * Lоб² = 0.125 * (37.85+ 288) * 2.4² = 234.6 кгс*м
W = b * h² / 6 = 7.5 * 12.52 / 6= 195.31 cм³
s = 234*102 /195.31=12*105 кг/ м2 < Rизг * mв = 130 * 1= 13*105 кг/ м2
Подобранное сечение проверяем на прогиб:
f=5*( qн+Pn)* L4об /384/E/I<=1/200* Lоб
I=b*h3/12=7.5* 12.53/12=7813 cм4
f=5*(34.75+201.6)*2404 / 384/ 100*105/7813=0.13 см
1/200* Lnр=2.4/200=1,2 см
0,13<1,2
Прочность обеспечена. Принимаем поперечное сечение стропильной ноги 125*75 мм.
2.4 Подбор сечения прогона
Прогон проверяют на прочность и на прогиб.
Подбор сечения прогона.
От собственного веса
qн = gн * d + 15=32,5*2.4+20=98 кг/м
q = g * d + 20*g=36.5*2.4+20*1.1=109,6 кг/м
Снеговая нагрузка
P= P* d=320*2.4=768 кг/ м
Pn= P*0.7=768*0.7=537,6 кг/ м
Где d – расстояние между прогонами по горизонтали (а = 4,5м); g = 1.1
Проверка на прочность:
s= Mmax / W <= Rизг * mв
Мmax = 1/12 * (q+ P) * Lпр² = 1/12 * (109,6+768) * 4.5² = 1480,95 кгс*м
W =2* b * h² / 6 =2*6 * 252 / 6= 1012,5 см³
s =1480.95/1012,5 =118,47 кг/ см2 < Rизг * mв = 130 * 1= 130 кг/ см2
Подобранное сечение проверяем на прогиб:
f=( qн+Pn)* L4пр /384/E/I<1/200* Lпр
I=2*b*h3/12=2*6 253/12=15625 cм4
f=(98+537.6)*4.54 / 384/ 100*105/15625=0.434 см.
1/200* Lnр =4.82/200=2,41 см.
0,45<2,25
Прочность обеспечена.
Принимаем поперечное сечение прогона из двух досок 60*250 мм.
2.5 Расчет гвоздевого забоя
Определяем Q = Mоп /2/ a
Находим количество гвоздей n =Q/ Tгв,
Tгв – несущая способность 1-го гвоздя.
Mоп =Мmax = 1/12 * (q+ P) * Lпр² = 1/12 * (109.6+768) * 4.5² = 1480.95 кгс*м
Примем диаметр гвоздя dгв= 5.5 мм
Определяем a = 0.2*L – 23 dгв = 0.2 * 4.5 – 23*55*10-4 = 0,7735 м
n=1480.95 /2/0.7735=7,9
Принимаем n = 8 шт.
3. Расчет и конструирование элементов ферм
3.1 Определение усилий в стержнях фермы
Все вертикальные нагрузки, действующие на ферму, делятся на постоянные и временные. При определении усилий принимается, что все нагрузки приложены к узлам верхнего пояса.
P – узловая нагрузка от действия снега.
G – узловая нагрузка от действия собственного веса.
G =( gпокр + gсв)*а*d/cosα; gпокр= g+gоб+gпр
где d – длина панели, измеряемая вдоль верхнего пояса фермы;
а – ширина панели;
gобр=A/c*ρ*γf
где ρ–плотность древесины(500 кг/м3); γf–коэффицмент(1,1)
gобр=0,075*0,1*500*1,1/0.9=4,583 кг/м2
gпр=Апр/d*ρ*γf ; gпр=0.2*0.1*500*1.1/1.2=9,16 кг/м2
gпокр=36,5+4,58+9,16=50,246
gсв=; gсв==39,317 кг/м2
G=(50.246+39.317)*10.8= 967.287 кг P=P*10.8= 3456 кг
Расчет выполняется на единичных нагрузках, приложенных к половине фермы.
Элемент Усилие от 1
NG
NP
N фермы слева справа везде кг кг кг В1 0 0 0 0 0 0 В2 -2,43 -0,97 -3,4 -3288,8 -11750,4 -15039,2 В3 -3,55 -1,77 -5,32 -5145,96 -18385,92 -23531,22 В4 -3,67 -2,44 -6,11 -5910,1 -21116,16 -27026,26 Н1 2,42 0,97 3,39 3279,1 11715,84 14994,94 Н2 3,53 1,76 5,29 5116,95 18282,24 23399,19 Н3 3,65 2,43 6,08 5881,1 21012,48 26539,72 Н4 3 3 6 5803,72 20736 26539,72 Р1 -3,48 -1,39 -4,87 -4710,69 -16830,72 -21541,41 Р2 -1,68 -1,2 -2,88 -2785,79 -9953,28 -12739,07 Р3 -0,19 -1,06 -1,25 -1209,11 -4320,98 -5529,11 Р4 1,08 -0,95 0,13 125,747-3283,2/
+3732,48
3858,227 С1 -0,5 0 -0,5 -483,64 -1728 -2211,64 С2 1,26 0,9 2,16 2089,34 7464,96 9554,3 С3 0,15 0,82 0,97 938,27 3352,32 4290,59 С4 -0,86 0,76 -0,1 -96,728-2972,16/
+2626,56
-3068,88/
-2529,83
С5 0 0 0 0 0 0
где NG – реальное усилие в стержнях фермы от сил G;
NP - реальное усилие от снеговой нагрузки;
N – суммарное усилие
3.2 Подбор сечений элементов ферм
Нижний пояс.
Подбираем одно сечение на весь пояс. За основу берем элемент Н3, с Nmax=26839,58 кг.
1. Из условия прочности (1) для центрально растянутого стержня определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения
где mв=1 (группа конструкций АI) и mо=0,8.
2.При максимальной степени ослабления сечения н.п. врубкой на глубину hвр=1/4hнп (hнп – высота сеченя н.п.) полная площадь поперечного сечения определяется как
.
3. С учетом требования hнп³1,5bнп (bнп – ширина сечения н.п.) и сортамента пиломатериалов хвойных пород (приложение 4) выбираем сечение н.п. bнпxhнп=200x225 мм, при котором Абр=450 см2.
4. Из условия hвр£1/4hнп задаемся глубиной врубки в нижний пояс hвр=56 мм (значение hвр должно быть кратно 0,5 см) и проверяем прочность ослабленного сечения
(Условие выполняется)
Верхний пояс.
1. Из условия прочности центрально-сжатого стержня (2) определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения
где Rc=140 кг/см2 (для изготовления поясов фермы применяется древесина II сорта).
2. Определяем требуемое значение полной площади поперечного сечения с учетом ослабления сечения в.п. врубкой (hвр=1/4hвп)
.
3.Ширина сечения в.п. bвп принимается равной bнп 0, т.е. bвп=bнп=20 см. Требуемое значение высоты сечения в.п. определяем как
С учетом сортамента и требования hвп³bвп назначаем сечение в.п. bвпxhвп=200x200 мм, при котором Абр=400 см2.
4. Вычисляем радиусы инерции сечения ry=rx=0,289hвп»0,0578м. Расчетные длины в.п. в плоскости и из плоскости фермы при установке прогонов в каждом узле в.п. равны между собой lx=ly=d/cosa=2,4/1»2,4 м. Определяем гибкости в.п. lx и ly : lx=ly=lx/rx=2,4/0,0578=41,522 < 70
Условие прочности не выполняется! Увеличим сечение в.п.!
5. Так как максимальная гибкость не превышает 70, коэффициент продольного изгиба вычисляем по формуле
6. Выполняем проверку устойчивости в.п. по формуле (3) с учетом Ар=Абр
Опорный раскос.
Элемент Р1.
1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).
Задаемся значением коэффициента продольного изгиба j в пределах от 0,5 до 0,7, например j= 0,5 и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса
2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x175 мм, Абр=350 см2.
3. Расчетные длины опорного раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,451 м. Радиусы инерции rx =0,289*0,175=0,05075 м.
ry = 0,289*0,2=0,0578 м
Определяем гибкости опорного раскоса:
,
где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150). Так как lmax < 70, определяем j по формуле
.
4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса
.
(Условие устойчивости выполняется)
Элемент Р2.
1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).
Задаемся значением коэффициента продольного изгиба j в пределах от 0,5 до 0,7, например j= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса
2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x150 мм, Абр=300 см2.
3. . Расчетные длины раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,63 м. Радиусы инерции
ry=0,289×hp=0,289*0,2=0.0578 м,
rx=0,289×bp=0,289*0,15=0.04335 м.
Определяем гибкости опорного раскоса:
,
где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150). Так как lmax >70, определяем j по формуле
.
4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса
.
(Условие устойчивости выполняется)
Элемент Р3.
1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).
Задаемся значением коэффициента продольного изгиба j в пределах от 0,5 до 0,7, например j= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса:
2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x125 мм, Абр=250 см2.
3. . Расчетные длины раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,811 м. Радиусы инерции
rx=0,289×hp=0,289*0,2=0,0578 м,
ry=0,289×bp=0,289*0,125=0,036123 м.
Определяем гибкости опорного раскоса:
,
где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150).
(Условие устойчивости выполняется)
Элемент Р4.
1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3). Задаемся значением коэффициента продольного изгиба j в пределах от 0,5 до 0,7, например j= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса
2. При подборе сечения 200х75 не будет выполнено условие предельной гибкости, следовательно с учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x100 мм, Абр=200 см2.
3. Расчетные длины раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=4 м. Радиусы инерции инерции rx =0,289*0,1=0,0289 м.
ry = 0,289*0,2=0,0578 м
Определяем гибкости опорного раскоса:
,
где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150). Так как lmax < 70, определяем j по формуле
.
4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса
.
(Условие устойчивости выполняется)
Элемент Р(встречный раскос).
В общем случае расчет встречного раскоса производится аналогично расчетам остальных раскосов. По условиям задания сечение встречного раскоса принимается как у раскоса Р4 (200*100мм).
Стойка.
Элемент С1.
Стойка С1, в отличии от всех остальных, работает на сжатие и, следовательно выполняется из дарева. Сечение стойки принимается минимально возможным в данных условиях 200*100мм
Элемент С2.
Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:
где Nст – наибольшее растягивающее усилие.
По приложению 6 принимаем сечение стойки:
d=30мм ; Aст=5,06 см2
Элемент С3.
Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:
где Nст – наибольшее растягивающее усилие.
По приложению 6 принимаем сечение стойки:
d=20мм; Aст=2,182 см2
Элемент С4.
Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:
где Nст – наибольшее растягивающее усилие.
По приложению 6 принимаем сечение стойки:
d=16мм; Aст=1,408 см
4. Расчет и конструирование узлов ферм.
4.1 Опорный узел на натяжных хомутах
1.Проверка на смятие опорного вкладыша по плоскости примыкания опорного раскоса.
Пусть раскос примыкает к нижнему поясу под углом 450.
,
,
так как 61,54 кг/см2 < 62,69 кг/см2 - условие прочности выполняется.
2. Определение диаметра тяжа.
,
где
Принимаем d=20 мм Ант = 2,18 см2.
3. Определение количества двухсрезных нагелей для прикрепления накладок к нижнему поясу.
,
проверим dнаг. = 20 мм
толщина накладок а = 6 dнаг.= 6×2= 12 см
Тс=50×с×dн=50×20×2=2000 кг,
Та=80×а×d н=80×12,5×2=2000 кг,
Ти=180×d н2+2а2=180×22+2×12,52=1032,5 кг,
но не более Ти=250dн2=250×22=1210 кг.
4. Расчет швеллера.
Расчетная схема:
По конструктивным соображениям подбираем швеллер: h>hнп+6мм
Принимаем ] 30 Wy = 43,6 см3
(условие прочности выполняется).
5.Проверка накладок на смятие.
(условие прочности выполняется).
6. Расчет прочности уголков в торце накладок.
Расчетная схема:
где
Проверим равнобокий уголок 12,5X12,5X8 W=75,9 см3 , I = 294 см4
Подходит.
7. Проверка опорной подушки на смятие под воздействием опорного давления.
Nопор= 4(967б287 +3456) = 17693,148
Требуемая площадь опоры:
Принимаем опорную подушку 200X225мм.
4.2 Промежуточные узлы фермы
Промежуточный узел 2.
Сечение сжатого раскоса bPX hp = 17,5X20 см2, усилие в нем 12739,07 кг, угол между осями раскоса и верхнего пояса – 40,30.
1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:
.
Принимаем h вр = 5 см.
2. Проводим проверку на смятие верхнего пояса по площадке смятия.
а) Определим размеры площадки смятия:
б) Условие прочности на смятие:
Прочность на смятие не обеспечена. Изменяем конструкцию узла.
1. Проверяем прочность на смятие в зоне рабочего опирания подушки на верхний пояс. Разность усилий в элементах верхнего пояса, примыкающих к узлу составляет 5010 кг.
Прочность на смятие обеспечена.
2. Проверяем необходимую длину l ск.
Промежуточный узел 4.
Сечение сжатого раскоса bPX hp = 15X20 см2, усилие в нем кг, угол между осями раскоса и верхнего пояса – 48,60.
1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:
.
Принимаем h вр = 5,6 см.
2. Проводим проверку на смятие верхнего пояса по площадке смятия.
а) Определим размеры площадки смятия:
б) Условие прочности на смятие:
;
Прочность на смятие не обеспечена.
Изменяем конструкцию узла.
1. Проверяем прочность на смятие в зоне рабочего опирания подушки на верхний пояс. Разность усилий в элементах верхнего пояса, примыкающих к узлу составляет 5010 кг.
Прочность на смятие обеспечена.
2. Проверяем необходимую длину l ск.
Промежуточный узел 5.
Сечение сжатого раскоса bPX hp = 20,0X12,5 см2, усилие в нем 5529,11 кг, угол между осями раскоса и нижнего пояса – 510.
1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс: . Принимаем h вр = 5,6 см.
2. Проводим проверку на смятие верхнего пояса по площадке смятия.
а) Определим размеры площадки смятия:
б) Условие прочности на смятие:
;
Прочность на смятие обеспечена.
Промежуточный узел 6.
Сечение сжатого раскоса bPX hp = 20X10 см2, усилие в нем 3858,227 кг, угол между осями раскоса и нижнего пояса – 53,10.
1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:
.
Принимаем h вр = 5,6 см.
2. Проводим проверку на смятие верхнего пояса по площадке смятия.
а) Определим размеры площадки смятия:
б) Условие прочности на смятие:
;
Прочность на смятие обеспечена.
4.3 Коньковый узел
4.4 Центральный узел нижнего пояса
5. Расчет стыка нижнего пояса
Определение количества двухсрезных нагелей для прикрепления накладок к нижнему поясу.
,
проверим dнаг. = 24 мм
толщина накладок
а > 6 dнаг.= 6×2,4= 14,16 см, a=150 см
Тс=50×с×dн=50×20×2,4=2880 кг,
Та=80×а×d н=80×15×2,4=2880 кг,
Ти=180×d н2+2а2=180×2,42+2×152=1486,8 кг,
Список используемой литературы
1. ”Конспект лекций по деревянным конструкциям” Семенов К. В. - 2007 г.
2. Карлсен “Деревянные и пластмассовые конструкции”.
3. Кауфман “Деревянные конструкции”.