Конструирование здания птичника (стр. 3 из 3)
Проверка прочности биссектрисного сечения выполняется
2.8 Проверка сечения рамы на устойчивость плоской формы деформирования
Проверку сечения рамы на устойчивость плоской формы деформирования производим по формуле
.
- для элементов, имеющих закрепление из плоскости деформирования.Сжатая грань арки имеет раскрепление панелями через 100см.
Определяем гибкость
. 
. 
.
Проверка
2.9 Проверка сечения арки на скалывание по клеевому шву
.
Проверка
Прочность сечения обеспечена.
2.10 Расчет опорного узла
Стойка в опорном узле опирается непосредственно на бетонный фундамент.
Для обеспечения возможности поворота опорного сечения торец стойки кантуется на 40 мм с каждой стороны. Стойка фиксируется металлическими уголками.
Места контакта древесины с бетоном изолируются двумя слоями рубероида, склеенными битумной мастикой.
Рис. 8 Опорный узел рамы
1) Проверка на смятие вдоль волокон выполняется по формуле:
гдеN – усилие в стойке рамы, N = 130 кН;
Fсм – площадь смятия:
Fсм = ba = 21•36 = 756 см2;
Rсм= 1,5 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон по табл. 3 [2]
Прочность на смятие вдоль волокон торца стойки выполняется.
2) Проверка на скалывание торца стойки от действия распора выполняется по формуле:
гдеH = 83 кН – распор в раме от действия вертикальной нагрузки;
– статический момент инерции сечения брутто;
– момент инерции сечения брутто;
Rск = 0,07 кН/см2– расчетное сопротивление древесины скалыванию по табл. 3 [2]
Прочность опорного узла на скалывание силой распора обеспечена.
Высота металлического башмака находится исходя из условия смятия поперек волокон древесины стойки рамы от действия распора
;Принимаем h=160мм;
Уголки, фиксирующие стойку поперечной рамы, принимаются из условия расположения болтов. Согласно табл. 39 [3]: минимальные расстояния от центра болта до края уголка должны быть не менее 1,5d = 1,5•16 = 24 мм. Для обеспечения удобства монтажа принимаем уголок L160x12. Крепление траверсы (уголков) башмака к фундаменту предусматриваем 2-мя болтами d = 24 мм.
Напряжение анкерного болта на срез:
t =
= 9,2 кН/см2 < Rсрб = 19 кН/см2;Металлический башмак фиксируется в стойке рамы конструктивным болтом диаметром 16 мм.
2.11 Расчет конькового узла
Коньковый узел выполняют торцевым упором ветвей ригеля с перекрытием стыка двумя деревянными накладками на болтах.
Коньковый узел рассчитывается на поперечную силу при несимметричной односторонней снеговой нагрузки:
где S – расчетная нагрузка от веса снегового покрова на 1 пог. м ригеля рамы, определяется по формуле: S = 3,2∙1∙4,5 = 14,4 кН/м
ℓ – пролет ригеля, ℓ = 15 м;
;Принимаем диаметр болтов, скрепляющих ригели рамы через накладки, 20 мм.
Накладка рассчитывается как балка на двух опорах.
Согласно п.5.18 [1] расстояния между осями болтов вдоль волокон древесины S1, поперек волокон S2 и от кромки элемента S3:
S1 = 7d = 7∙2 = 14 см;
S2 = 3,5d = 3,5∙2 = 7 см;
S3 = 3d = 3∙2 = 6 см;
; 
;Следовательно, более нагруженные болты расположены ближе к месту стыка.
Количество болтов в одном ряду определяется по формуле:
;
где nc – количество плоскостей среза, nc = 2;
[T]б,min – минимальная несущая способность одного болта, принимается согласно п.5.13 [1]:
1) Несущая способность на смятие древесины среднего элемента под углом α:
Tc = 0,5 cdkα
здесьc – толщина среднего элемента, c = 21 см;
d – диаметр болта, d = 2 см;
kα – коэффициент, определяемый по табл. 19 [1]: kα = 0,981
Tc = 0,5∙21∙2∙0,981 = 20,6 кН
2) Несущая способность на смятие древесины крайнего элемента под углом α:
Ta = 0,8 adkα
здесьa – толщина крайнего элемента, a = 7,5 см;
Ta = 0,8∙7,5∙2∙0,981 = 11,772 кН
3) Несущая способность болта на изгиб:
Несущая способность болта на изгиб не должна превышать величины:
Количество болтов в первом ряду:
Принимаем 2 болта.
3. Меры защиты конструкций от загнивания и возгорания
При проектировании деревянной рамы из прямолинейных элементов предусматриваем конструктивные меры защиты от биологического разрушения, возгорания и действия химически агрессивной среды.
Конструктивные меры, обеспечивающие предохранение и защиту элементов от увлажнения, обязательны, независимо от того, производится антисептирование древесины или нет.
Конструктивные меры по предохранению и защите древесины от гниения обеспечивают:
1. устройство гидроизоляции от грунтовых вод, устройство сливных досок и козырьков для защиты от атмосферных осадков;
2. достаточную термоизоляцию, а при необходимости и пароизоляцию ограждающих конструкций отапливаемых зданий во избежание их промерзания и конденсационного увлажнения древесины;
3. систематическую просушку древесины в закрытых частях зданий путем создания осушающего температурно-влажностного режима (осушающие продухи, аэрация внутренних пространств).
Деревянные конструкции следует делать открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными для осмотра.
Защита несущих конструкций:
В опорных узлах, в месте опирания рамы на фундамент устроить гидроизоляцию из двух слоев рубероида. При этом низ рамы запроектирован на отметке +0,2м. Торцы элементов рамы и места соприкосновения с металлическими накладками в опорном узле защитить тиоколовой мастикой У-30с с последующей гидроизоляцией рулонным материалом.
Для защиты от гигроскопического переувлажнения несущих конструкций через боковые поверхности необходимо покрыть пентафталевой эмалью ПФ-115 в два слоя.
Список используемой литературы
1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.:ГП ЦПП, 1996.- 44с.
2. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983.
3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990.
4. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192.
5. А..В. Калугин. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций).-М.: Издательство АСВ, 2003.-224 с., с илл.