Розрахунок упорного листа

3.6.3 Розрахунок упорного листа

 

Під листом відбувається зминання деревини верхнього поясу поперек волокон від зусилля

Q = P_B= 18,187 кН

Визначаємо необхідну довжину площадки зминання

– розрахунковий опір зминанню деревини в поперек волокон в опорних частинах конструкції

= 0,5× = 9,2 МПа

= 7 см

Конструктивна довжина площадки зминання

= 15 мм

Приймаємо довжину горизонтального листа такою що дорівнює товщині опорного стояка l_л =13,5 см.

Упорний лист працює на згинання як плита, що защемлена по трьом сторонам на яку діє навантаження, що дорівнює різниці між тиском опорного стояка та верхнього поясу.

g_оп = g_ст – g_в.п.

g_ст – навантаження від опорного стояка

Навантаження від верхнього поясу

g_оп = 384,9 – 133,8 = 251,1 Н/

Ширина листа приймаємо як половина висоти перерізу опорного стояка

b_л = h

b_л = 14 = 7 см

Визначємо співвідношення сторін листа

- за додатком 6[4]

Тоді згинальній момент на полосу шириною 1 см:

= 615195 Нсм

Визначення необхідної товщини листа

δ = = 5,9 см 6 см

Приймаємо опорний лист товщиною

По фасонці башмаку приймаємо ширину листа =14 см. Товщина фасонки

= 20 мм дозволяє виконати горизонтальні шви катетом 5 мм

Визначення несучої здатності двох швів:

 

3.6.4 Розрахунок опорного вузла

 

Ферма спирається на колону через обв’язувальний брус, який виконує роль розпірки між колонами поперечника та надає їй жорсткості по довжині поперечника

Мінімальні розміри перерізу брусу визначаються за умови гнучкості

Визначення габаритів перерізу обв’язувального брусу:

Гнучкість обв’язувального брусу приймаємо в межах

160 мм

b_об= h_об =

b_об= h_об = = 64,9 мм

Приймаємо брус 100 х 100 мм

Під опорним стояком деревина обв’язувального брусу зминається поперек волокон. Збільшуємо площадку зминання за рахунок горизонтального опорного листа. Горизонтальний лист приймаємо конструктивно, ширину листа приймаємо рівною ширині обв’язувального брусу, довжина листа 500 мм, товщина 5 мм.

 

3.6.5 Проміжний вузол верхнього поясу

 

Зусилля від одного елементу верхнього пояса на іншій передається лобовим упором через площадки зминання. Жорсткість стиків верхнього поясу забезпечується парними накладками з товстих дошок, розмірами 200х75 мм. На болтах діаметром 12 мм. Зусилля від стояка на верхній пояс передається через площадку зминання під торцем стояка. У вузлі стояка приєднується стержнем діаметром 8 мм. через металеві накладки з розмірами: lb = 3501008 мм.

 

 

3.6.6 Гребеневий вузол

 

Вузол вирішується лобовим упором при цьому кутом нахилу поздовжнього зусилля до напрямку волокон у площині зминання нехтують. Стики перекриваються двома накладками з товстих дошок, аналогічно попередньому вузлу. Кріплення розкосів виконується за допомогою металевих накладок довжиною 555 мм., шириною 80 мм., і товщиною 6 мм.

 

3.6.7 Проміжний вузол нижнього поясу

 

Між фасонками товщиною 20 мм. приварюється опорний столик, на який спирається стояк. Та вертикальна діафрагма з горизонтальним листом на який спирається розкіс. Габарити фасонок та конфігурація вузла визначається зварними швами, що зєднують опорний розкіс та нижній пояс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Розрахунок поперечної рами каркасу

4.1 Вихідні дані

Рама являє собою статично –невизначену систему, яка складається з колон та ригеля. Колони до фундаменту кріпляться жорстко, до ферми шарнірно.

Висота ферми – це відстань між колоною, защемленою у фундаменті та висотою цеху:

Н = Н_ц – 0,3

Н = 6,0 – 0,3 = 5,7 м

Ригель рами являє собою п’ятикутну металодеревяну ферму, яка розрахована в пукті 3.

Колони проектуються з соснових дошок ІІ сорту, мають клеєний переріз постійний по висоті. Розміри поперечного перерізу колони були попередньо обчислені в пункті 1, b_к×h_к = 145×456 мм.

За сортаментом приймаємо дошки перерізом 15050 мм. Після обробки кромок переріз дошок матиме розміри 14545 мм. Переріз складається з 11 дошок

Тоді розрахунок перерізу колони матиме розміри: bh=145495 мм

 

4.2 Статичний розрахунок поперечної рами

 

4.2.1 Розрахункова схема рами та збір навантажень

 

В розрахунковій схемі ферма умовно замінюється на деформований стержень малої жорсткості.

Постійне навантаження, що діє на раму складаються з навантаження від рами, стінового огорождення та власної ваги колони.

Змінне навантаження це навантаження від снігу та вітру.

При розрахунку статично-невизначеної системи використовується метод сил, де за невідоме зусилля приймається зусилля Х, що виникає в ригелі рами від різних навантажень.

 

 

 

 

 

Рисунок 8 Розрахункова схема поперечної рами

Постійне навантаження на колону складаються з навантаження від ригеля та даху. Навантаження 1 м² даху беремо з таблиці 1:

Характеристичне навантаження g_е = 683 Н/м²

Граничне розрахункове навантаження g_m = 820,3 Н/м²

Навантаження від власної ваги ригеля з пункту 3.:

Характеристичне навантаження = 105,5 Н/м²

Граничне розрахункове навантаження g_в.в = 116,1 Н/м²

Постійне зосереджене навантаження від ригеля на даху:

= (g_m+g_в.в)В

В – крок колон

= (820,3+116,1)30,9 = 26547 Н

Навантаження від ваги стінового огородження:

= НВ

= 800 Н/м²

= 1,1

= 5,73 = 9266,4 Н

Визначаємо ексцентриситет прикладання навантаження від стінового огородження:

е = + +

= 100 мм – зазор між колоною та стіновою панеллю

h_ст = 150мм, з пункту 1.

е = + 100 + = 355 мм

Навантаження від власної ваги колони:

= bhН

= 500 кг/м³

= 0,1450,3605,7 = 1007,7 Н

Навантаження від тиску вітру:

-         Активний тиск

g_в.а = W_оКС_еВ

= 1,4

C_е = 0,8

К = 0,6

g_в.а = 500×10²×0,6×0,8×3×1,4×0,9 = 90720 Н/см = 907,2 Н/м

-         Пасивний тиск

g_в.п = W_оКС_еВ

C_е = 0,6

g_в.п = 500×10²×0,6×0,6×3×1,4×0,9 = 68040 Н/см = 680,4 Н/м

Визначення вітрового тиску на середині шатра:

-         Активний тиск

W_а = g_в.аh_ш

h_ш =

h_ш = = 3,213 м

W_а = 907,23,213 = 2914,8 Н

-         Пасивний тиск

W_n = g_в.nh_ш

W_n = 680,43,213 = 2186,1 Н