А = 3000 – для древесины.
- т.5 (1) в зависимости от условий эксплуатации (Б2) - т.7 (1) учитывает высоту сечения >120см.величину
- т.6 (1), в расчет не вводим т.к. ветровую нагрузку не учитываем.Проверка прочности выполняется.
Проверка устойчивости
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато – изгибаемых элементов производим по формуле 33(1):
n = 1- для элементов, имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования.
- коэффициент продольного изгиба. - коэффициент определяемый по формуле 23(1).Расчет ведем только на отрицательный момент.
При
сжатые волокна внизу, растянутые вверху, растянутая грань раскреплена от выпучивания плитами покрытия и связью, сжатая грань раскреплена связями.В связи с тем, что высота здания большая: 30м., то одного раскрепления недостаточно
делаем несколько раскреплений, тем самым уменьшая , получаем что . , , .Т.к. сжатая кромка раскреплена, то в расчет вводим коэффициенты kПМ,kПN.
(формула 34(1)) (формула 24(1))где:
- центральный угол в радианах, определяющий участок .( ) - число промежуточных подкреплений; т.к. у нас 4 промежуточных закрепления, то: . Устойчивость обеспечена.Расчет опорных узлов. (1 вариант)
Расчетные усилия: N=-232,77 кН; Q=94,394 кН
Так, как пролет арки 60 м (>18 м), то конструктивно узел решается в виде классического плиточного шарнира.
Определим высоту плиточного шарнира:
N - продольное усилие в опорном узле
b =30 см– ширина плиточного шарнира
Rстсм =1,66 кН – расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245
Конструктивно принимаем hш = 10 см.
Принимаем диаметр болтов dб=24 мм, тогда по п. 5.18
Принимаем размеры накладок 500 х 510 мм, толщина листа башмака 16 мм.
Стальные башмаки опорного узла крепятся к арке 8 болтами d = 24 мм.
Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:
,гдеMб = Q·e = 94,394·0,325 = 30,68 кНм.
e=0,325 – расстояние от центра тяжести шарнира до центра тяжести болтов башмака;
zi – расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
nб – число болтов в крайнем ряду по горизонтали;
mб – общее число болтов в накладке.
Zmax – максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
Несущая способность одного болта Tб: определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:
(т.17(1))Несущая способность болтового соединения обеспечена.
Т.к. арка в опорном узле опирается неполным сечением через стальные башмаки и древесина испытывает смятие, то необходимо проверить условие:
- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам.KN – коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков. KN=0,9 –смятие поперек волокон.
Fсм=30ּ50=1500 см2 – площадь смятия под башмаком.
232,77/1500 = 0,155 кН/см2 <1,29 ּ0,9 = 1,161 кН/см2
Прочность на смятие обеспечена.
Проверка опорного узла на скалывание по клеевому шву:
, , .Прочность на скалывание обеспечена.
Расчет опорных узлов. (2 вариант)
Расчетные усилия: N=-232.77 кН; Q=94.394 кН
Так, как пролет арки 75 м (>18 м), конструктивно узел решаем в виде: валикового шарнира.
Определим высоту валикового шарнира:
N - продольное усилие в опорном узле
b =30 см– ширина плиточного шарнира
Rстсм =1,66 кН – расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245
Конструктивно принимаем hш = 30 см.
Принимаем диаметр болтов dб=24 мм, тогда по п. 5.18
Принимаем накладки А – образной формы, толщина листа башмака 16 мм.
Стальные башмаки опорного узла крепятся к арке 10 болтами d = 24 мм.
Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:
,гдеMб = Q·e = 94,394·0,490 = 46,25 кНм.
e=0,490 – расстояние от центра тяжести шарнира до центра тяжести болтов башмака;
zi – расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
nб – число болтов в крайнем ряду по горизонтали;
mб – общее число болтов в накладке.
Zmax – максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
Несущая способность одного болта Tб: определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:
(т.17(1))Несущая способность болтового соединения обеспечена.
Т.к. арка в опорном узле опирается неполным сечением через стальные башмаки и древесина испытывает смятие, то необходимо проверить условие:
KN – коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков. KN=0,9 –смятие поперек волокон.
Fсм=30ּ50=1500 см2 – площадь смятия под башмаком.
232,77/1500 = 0,155 кН/см2 <1,29 ּ0,9 = 1,161 кН/см2
Прочность на смятие обеспечена.
Проверка опорного узла на скалывание по клеевому шву:
, , .Прочность на скалывание обеспечена.
Более экономичным является 1 – ый вариант.