Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутоклееными рамами ступенчатого очертания (стр. 9 из 9)
Растягивающее усилие от момента МH = 2,88 кН×м стремится оторвать опорную плиту башмака от фундамента. Отрыву препятствует вертикальная реакция рамы RA = 65 кН, приложенная с эксцентриситетом е = 15 мм относительно центра продольной стороны опорной плиты. Если эпюра напряжений под опорной плитой от RA и МH имеет растянутую зону, то анкерные болты следует установить в центре тяжести растянутой зоны эпюры напряжений и необходимо проверить по прочности на растяжение. Выясним характер эпюры напряжений под опорной плитой, предполагая работу бетона фундамента по упругой стадии.
В соответствии с расчетной схемой рис.11,а, построим эпюры напряжений под опорной плитой от совместного действия нагрузок RA и Мн (см.рис.11).
Рис.11. Определение характера суммарного напряженного состояния под опорной плитой
а - расчетная схема; б – эпюра напряжений под опорной плитой от совместного действия нагрузок Rа и Мн
Суммарные краевые напряжения под плитой (для напряжений сжатия принимаем знак «+»):
sк1 = Rа /Аоп – RA×е /Wоп + МН /Wоп = 65/0,214 – 65×0,015/0,03 + 2,88/0,03=367 кПа –сжатие
sк2 = Rа /Аоп + RA×е /Wоп – МН /Wоп=65/0,214 + 65×0,015/0,03 – 2,88/0,03=240 кПа – сжатие;
Суммарная эпюра напряжений под опорной плитой не имеет растянутой зоны, следовательно, отрыва плиты от фундамента не происходит, и анкерные болты на растяжение не работают.
Анкерные болты работают только на восприятие распора НA = 48 кН. Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним анкерным болтом dba = 24 мм по СНиП “Нормы проектирования.Стальные конструкции.” п. 11.7*:
- нacpeз Nbs = Rbs×gb×Ab×ns = 150×103×0,9×4,52×10-4×1 = 61,0 кН;
- на смятие Nbp = Rbp×gb×dba×tшб = 450×103×0,9×0,024×0,008 = 77,8 кН,
где Rbs = 150 МПа - расчетное сопротивление срезу болта класса прочности 4.6 по СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, табл. 58*; Rbp = 450 МПа - расчетное сопротивление смятию элементов из стали с Run = 370 МПа (Run принято для стали шайб С245 по СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, табл. 51*), соединяемых болтами класса точности В; gb = 0,9 - коэффициент условий работы болтового соединения, принят по табл. 35* СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.” для много-болтового соединения при болтах класса точности В; Аb = 4,52 см2 – площадь сечения болта dbа = 24 мм брутто по СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.” табл. 62*; ns = 1 - число расчетных срезов одного болта; tшб = 8 мм – наименьшая толщина элементов, сминаемых в одном направлении, равная толщине шайбы.
Проверяем прочность анкерных болтов:
- на срез НА = 48 кН < nb×Nbs×gc = 2×61,0×1 = 122 кН
- на смятие НA = 48 кН < nb×Nbs×gc = 2×77,8×1 = 156 кН
где nb = 2 - количество болтов; gc = 1 - в соответствии с СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, табл. 6*, прим. 4.
Прочность анкерных болтов обеспечена.
Проушины в опорной плите под анкерные болты выполним в центре стороны lоп (см.рис.9).
Выбор типа анкерного болта и назначение глубины его заделки в фундамент производим в соответствии с рекомендациями “Руководства проектирования фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений”, п. 5.26. Принимаем болт с отгибом на конце.
Глубина заделки в фундамент lа болта с отгибом должна быть 25 диаметров болта.
Тогда la = 25×dba = 25×24 = 600 мм (см.рис.9).
Заключение
В данной работе мы детально рассмотрели и рассчитали проект. Добавим, что деревянная архитектура имеет очень давнюю историю. Ей присуща с одной стороны, простота исходных геометрических форм, а с другой - богатство комбинаций, создаваемых использованием выразительной фактуры и текстуры дерева, декоративной резьбы и росписей. Применение новых материалов и технологий (антисептиков, антипиренов, прессование и склеивание древесины, использование плиты и объемных элементов из дерева и т.д.) сделало деревянную архитектуру актуальной и в современном строительстве. В настоящее время для постройки деревянных домов наиболее широко используют три конструктивные системы. - срубная (постройки выполнены из бревен-кругляка), - брусчатая (здания сооружают из брусьев прямоугольного сечения); - каркасная. Первые две системы получили распространение в странах Восточной и Северной Европы при строительстве домов, храмов, хозяйственных сооружений Каркасную систему - вертикальные столбы, горизонтальные ригели, раскосы - применяли в Европе (европейский фахверк), в странах Восточной и Юго-Восточной Азии, Африки, Америки, Океании. Дерево - материал, созданный для человеческого жилья самой природой Жить в таком доме не только комфортно, но и престижно, он указывает на соответствующий социальный статус семьи. В экономически развитых странах из дерева возводят семейные дома, что и определило выбор данной темы и ее актуальность.
Список литературы
1. СНиП II-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. – М.: Стройиздат, 1983. – 32 с.
2. СНиП II-23-81*. Нормы проектирования. Стальные конструкции. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 96 с.
3. СНиП 2.03.01-84*. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции. / Минстрой России – М.: ГП ЦПП, 1996. – 76 с.
4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. / Минстрой России – М.: ГП ЦПП, 1996. – 44 с.
5. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 29 с.