Расчет конькового узла

3.6 Расчет конькового узла

Максимальная поперечная сила в коньковом узле возникает при несимметричной временной снеговой равномерно-распределённой нагрузке на половине пролёта, которая воспринимается парными накладками на болтах.

Максимальная поперечная сила в коньковом узле при несимметричной снеговой нагрузке:

кН

где S = 5,94 кН/м – погонная снеговая нагрузка см. табл. 2.1,

Определяем усилия, действующие на болты, присоединяющие накладки к раме:

кН

кН

где l₁ – расстояние между первым рядом болтов в узле;

l₂ – расстояние между вторым рядом болтов.

По правилам расстановки нагелей отношение между этими расстояниями может быть  или . Мы приняли отношение 1/3, чтобы получить меньшие значения усилий.

Принимаем диаметр болтов 18 мм и толщину накладок 75 мм. (Толщина накладки примерно должна быть равна половине ширины рамы.)

Несущая способность на один рабочий шов при направлении передаваемого усилия под углом 90° к волокнам согласно табл. 17, 19 [1] находим из условий:

1.Изгиба болта:

кН, но не более значения  кН

где а – толщина накладки (см); d – диаметр болтов (см), k_α – коэффициент, зависящий от диаметра болтов и величины угла между направлением усилия и волокнами древесины накладки по табл.19 [1].

2. Смятия крайних элементов-накладок с учётом угла между направлением усилия и волокнами древесины рамы ()

T_см = 0,8·a·d·k_α = 0,8·7,5·1,8·0,575 = 6,21 кH.

3. Смятие среднего элемента–рамы с учётом угла между направлением усилия и волокнами древесины рамы ():

T'_см = 0,5·с·d·k_α = 0,5·14·1,8·0,63 = 7,94 кH,

где с – ширина среднего элемента–рамы (см).

Минимальная несущая способность одного болта на один рабочий шов из данных трех условий: T_min = 5,28 кН, тогда

Необходимое количество болтов в ближайшем к узлу ряду:

, принимаем 3 болта.

Количество болтов в дальнем от узла ряду:

, принимаем 1 болт.

Принимаем расстояние между болтами по правилам расстановки СНиП [1]  см, принимаем 26 см, тогда расстояние l₂ = 3·l₁ = 3·26 = 78 см.

Ширину накладки принимаем ≥ 10d, что равно 180 мм, согласно сортамента по ГОСТ 24454-80*(3) принимаем ширину накладки 200 мм, тогда расстояние от края накладки до болтов S₂ ≥ 3d = 3·1,8 = 5,4 см ≈ 6 см, расстояние между болтами S₃ ≥ b_н - 2S₂ = 20 - 2·6 = 8 cм, что больше чем S₃ ≥ 3,5d = 3,5·1,8 = 6,3 см.

Изгибающий момент в накладках согласно схеме:

кН·см.

Момент инерции накладки, ослабленной двумя отверстиями диаметром 1,8 см:

 см³,

где S₃ – расстояние между болтами.

Момент сопротивление накладки см³

Напряжение в накладках:

кН/см² = 2,1 МПа < R_u=13 МПа

где 2 – количество накладок;

R_u = 13 МПа – расчетное сопротивление древесины изгибу по табл. 3 [1].

3.7 Расчет опорного узла

N₀ = А = 116,42 кН; Q₀ = Н = 80,14 кН; F_оп = 14·56,1 = 785,4 см²;

σ_см = N/F_оп = 116,42·10^-3 /785,4 = 0,148 кН/см² < R_см=1,5 кН/см²

где R_см = 1,5 кН/см² – расчетное сопротивление смятию (сжатию) вдоль волокон табл. 3 [1].

Требуемая высота диафрагмы из расчёта на смятие рамы поперек волокон от действия распора (рис. 3.6):

см

где R_см90 = 3 МПа = 0,3 кН/см²

b – ширина сечения рамы, Н – распор.

Рис. 3.6 - Опорный узел рамы

Конструктивно принимаем высоту диафрагмы h' = 20 см.

Рассчитываем опорную вертикальную диафрагму, воспринимающую распор, на изгиб как балку, частично защемленную на опорах, с учетом пластического перераспределения моментов:

кН·см

Требуемый момент сопротивление вертикальной диафрагмы:

см²

где R_y = 210 МПа = 21 кН/см² – расчетное сопротивление стали по пределу текучести.

Этому моменту сопротивления должен быть равен момент сопротивления, определенный по формуле:

где δ – толщина диафрагмы.

Тогда  см

Принимаем δ = 1,2 см.

Боковые пластины и опорную плиту принимаем той же толщины в запас прочности.

Предварительно принимаем следующие размеры опорной плиты: длина опорной плиты принята: l_пл = h_оп + ≈ 2·5 см,

ширина плиты b_пл = b + 2·10 см,

Длина l_пл = 670 мм, ширина b_пл = 340 мм (рис. 2. 7) включая зазор с = 5 мм между боковыми пластинами и рамой по 0,5 см.

Для крепления башмака к фундаменту принимаем анкерные болты диаметром 20 мм, имеющие следующие геометрические характеристики [3]:

F_бр = 3,14 см²; F_нт = 2,45 см²

Анкерные болты работают на срез от действия распора.

Для того; чтобы срез воспринимался полным сечением болта, ставим под гайками шайбы толщиной 10 мм.

- срезывающее усилие:

кН

Напряжение среза определим по формуле:

кН/см² <  кН/см²

где R_c – расчётное сопротивление срезу стали класса С235, равное в соответствии с табл. 1* [6] СНиП II-23-81 0,85R_y.

Условие прочности анкерных болтов выполняется.

Похожие работы

Здания и сооружения

Скачать

317684

6

0

... , необходимых для осуществления проектного решения. СНиП 11-01-95 “Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений”. Проект состоит из технологической и строительно-экономической частей. Экономическое обоснование технологической части выполняется инженерами-технологами и экономистами-технологами, а ...

Детский ясли-сад на 140 мест с бассейном

Скачать

165576

42

486

... заработная плата тыс. руб. 42,17 13 Выработка на 1 чел.-день по строительно-монтажным работам тыс. руб. 40,99 Объектная смета на строительствр детского яслей-сада на 140 мест. Сметная стоимость= =213,16тыс. Руб. Сметная з/п= 52.86 чел./час. Таблица № № смет и расчетов Наименование работ и затрат Сметная ...