Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса

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 N_ст – наибольшее растягивающее усилие.

По приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=30мм ; A_ст=5,06 см²

Элемент С3.

Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:

где N_ст – наибольшее растягивающее усилие.

По приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=20мм; A_ст=2,182 см²

Элемент С4.

Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:

где N_ст – наибольшее растягивающее усилие.

По приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=16мм; A_ст=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 А_нт = 2,18 см².

3. Определение количества двухсрезных нагелей для прикрепления накладок к нижнему поясу.

,

проверим d_наг. = 20 мм

толщина накладок а = 6 d_наг.= 6×2= 12 см

Т_с=50×с×d_н=50×20×2=2000 кг,

Т_а=80×а×d _н=80×12,5×2=2000 кг,

Т_и=180×d _н²+2а²=180×2²+2×12,5²=1032,5 кг,

но не более Т_и=250d_н²=250×2²=1210 кг.

4. Расчет швеллера.

Расчетная схема:

 

  

По конструктивным соображениям подбираем швеллер: h>h_нп+6мм

Принимаем ] 30 W_y = 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.

N_опор= 4(967б287 +3456) = 17693,148

Требуемая площадь опоры:

Принимаем опорную подушку 200X225мм.

4.2 Промежуточные узлы фермы

Промежуточный узел 2.

Сечение сжатого раскоса b_PX h_p = 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 b_PX h_p = 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 b_PX h_p = 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 b_PX h_p = 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 d_наг. = 24 мм

толщина накладок

а > 6 d_наг.= 6×2,4= 14,16 см, a=150 см

Т_с=50×с×d_н=50×20×2,4=2880 кг,

Т_а=80×а×d _н=80×15×2,4=2880 кг,

Т_и=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”.