Проектирование пролета в виде арки из балок (стр. 2 из 3)

Находим геометрические размеры накладки: диаметр болта d= 2,4 см

При b£ 10d S₁³ 7d; S₂³ 3,5d; S₃³ 3d

S₁=7×2,4= 16,8 см; S₂=3,5×2,4= 8,4 см; S₃=3×2,4= 7,2 см

Принимаем: S₁=18 см; S₂=10 см; S₃=8 см Þ накладка 75´36 мм

е₁=S₁=18 см; е₂=S₁=18 см

Определяем усилия:

Определяем расчетную несущую способность на смятие у среднего и крайнего элементов и на срез:

, где k_a – коэффициент по графику

, где а=10 см – толщина накладки

Расчет необходимого числа болтов:

n_ш– число расчетных швов одного нагеля

В ряду, где действует сила N₁:

В ряду, где действует сила N₂:

6. Проектирование опорного узла

6.1 Расчет упорной пластины

Из условия смятия верхнего пояса в месте упора, определяем площадь смятия упорной площадки:

;

ширину упорной пластины принимаем b=23 см Þ

;

Определяем фактическое напряжение:

Находим момент:

Определяем момент сопротивления пластины из условия прочности:

;

6.2 Расчет опорной плиты

Определяем площадь опорной плиты из условия на прочность на смятие:

– расчетное сопротивление смятию поперек волокон

Определяем размеры плиты:

принимаем плиту: 40´16 см; l_k=8 см; F_см= 640 см²

Определяем фактическое напряжение смятия:

Находим максимальный момент и момент сопротивления:

;

принимаем =1,2 см.

6.3 Определение анкерных болтов

; - площадь болта; - коэффициент условия работы;

Рассчитаем болты от действия распора:

принимаем 2 болта диаметром 24 мм

7. Расчет металлической затяжки

7.1 Подбор сечения

Затяжку выполняем из двух уголков стали С255 (R_y= 24МПа). Из условия прочности определяем требуемую площадь уголков:

,

где m=0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения усилий между стержнями.

- площадь поперечного сечения одного тяжа

принимаем 2 уголка №45: S=2×3,48=6,96см²; i_x=1.38; m=2,73 кг/м

Проверяем гибкость:

Þ ставим 2 подвески, тогда

7.2 Расчет сварного шва

; - толщина стенки уголка

Крепление затяжки к закладной детали – при помощи сварки. Сварку принимаем полуавтоматическую, положение нижнее «в лодочку», сварочная проволока СВ-08,

,

,

1) По металлу шва

2) По металлу границы сплавления

принимаем длину шва равной 14 см.

7.3 Расчет подвески

Подвеску проектируем из стальной проволоки С225 (R_y= 210МПа)

Определяем нагрузку на подвеску:

;

m=2,73 кг/м

Определяем требуемую площадь сечения тяжа и диаметр стержня:

;

Конструктивно принимаем 2 подвески диаметром 3 мм.

8. Проектирование и расчет клеефанерной стойки

Неопределенность рамы находим из предположения одинаковой жесткости левой и правой стоек.

Принимаем клееные стойки прямоугольного сечения с шагом вдоль здания

а= 5,6 м. Крепление стоек с аркой шарнирное.

8.1 Определение усилий в стойке

Определяем ветровую нагрузку:

,

где

- коэффициент надежности по нагрузке,

-ветровая нагрузка для данного ветрового района,

-коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (z£5 м k=0,4; z=10 к=0,4.),

- аэродинамический коэффициент, зависящий от схемы здания,

- шаговое расстояние между арками,

-коэффициент условия работы конструкции,

при z£5 м:

Действие ветра на арку:

Моменты, возникающие в опорной части стойки:

Поперечные силы, возникающие в опорной части стойки:

8.2 Подбор сечения стойки

Принимаем сечение размерами 21´56,1 см. Используем сосновые доски 2 го сорта толщиной 3,3 см (после острожки), ширина доски 23 (21 – после острожки). Древесина пропитана антипиренами.

R_C= 15×m_н×m_б×m_а=15×1,2×0,976×0,9=15,81 Мпа.

m_б =0,976 при h =56,1 см;

m_а =0,9 – при пропитке антипиренами;

m_н =1,2 – коэффициент, учитывающий ветровую нагрузку;

;