№
п. п.
|
Наименование
|
gн, кгс/м2
|
g
|
g, кгс/м2
|
1
|
Рабочий настил (t=19 мм)
|
9.5
|
1.2
|
11,4
|
2
|
Защитный настил (t=16 мм)
|
8
|
1.2
|
9,6
|
3
|
Ковер руберойда на битумной
мастике
|
10
|
1.2
|
12
|
|
Итого:
|
27,5
|
1,2
|
33,6
|
Обозначения в
таблице:
gн –
нормативная нагрузка собственного веса;
g - коэффициент надежности по
нагрузке собственного веса;
g - расчетная
нагрузка собственного веса.
Определим
снеговые нагрузки. Снеговой район = 4 Þ Pн = 150 кгс/м2
Для
определения коэффициента надежности по снеговой нагрузке воспользуемся
следующим правилом:
Если gн/pн*cosa <= 0.8, то gA = 1.6
Если gн/pн*cosa >= 0.8, то gA = 1.4
В нашем случае: gн
/ рн=27,5 / 150*0,93 = 0,2 => g = 1.6
Далее определяем
погонные нагрузки g’ и p’.
g' = g * b * cosa *gA = 33,6 * 1,6 * 0,93 * 1 = 40,93 кгс/м
где b – ширина
полосы сбора нагрузки (b = 1 м);
a - угол наклона кровли к
горизонту (cosa = 0,93).
p’ = pн * g * b * (cosa)2 = 150 * 1.6 * 1
* 0.932 = 206,4 кгс/м
s= Mmax / W <= Rизг * mв
где s - напряжение;
M - расчетный изгибающий
момент;
W - момент
сопротивления рабочего настила;
Rизг -
расчетное сопротивление изгибу (Rизг = 130 кгс/см²);
mв -
температурно-влажностный режим-коэффициент, учитывающий работу древесины,
зависящий от отапливаем ости здания (так как здание не отапливается mв =
0.9).
Мmax =
0.125 * (g’+ p’) * L² = 0.125 * (40,93 + 206,4) * 1² = 3092 кгс*cм
W = b * h² / 6 = 75 * 1.9² /
6 = 45,125 cм³
s = 3092 / 45,125 = 68,52
кгс/см² < Rизг * mв = 130 * 0.9 = 117 кгс/см2
Второе сочетание
нагрузок: постоянная (собственного веса) + монтажная.
Расчетная схема:
s= Mmax / W <= Rизг
* mв
Мmax = 0.07 * g’ * L² + 0.207 * 2 * Q * L
где Q – расчетная
монтажная нагрузка.
Q = Qн
* g = 100
* 1.2 = 120 кгс
где Qн
– нормативная монтажная нагрузка (Qн = 100 кгс);
g - коэффициент надежности по
монтажной нагрузке (g = 1.2).
Mmax =
0.07 * 2.52 * 40,93 + 0.207 * 2 * 120 * 2.5 = 14210 кгс*см
s = 14210 / 45,125 = 314.9
кгс/см² > Rизг * mв = 130 * 0.9 = 117 кгс/см2
Выбираем
следующее значение h = 2.5 см
W = 75 * 2.5²
/ 6 = 104.17 cм³
s = 14210 / 78,125 = 181.89
кгс/см² > Rизг * mв = 130 * 0.9 = 117 кгс/см2
Выбираем
следующее значение h = 3,2 см
W = 100 * 3,2²
/ 6 = 170,7 cм³
s = 14210 / 170,7 = 83.25
кгс/см² < Rизг * mв = 130 * 0.9 = 117 кгс/см2
Вывод: в результате
проверки принимаем h = 3.0 см.
Расчет
рабочего настила по второй группе предельных состояний.
Сочетание
нагрузок: постоянная (собственного веса) + временная (снеговая).
Расчетную схему
см. выше.
Проверка
заключается в определении прогиба f.
f=5 / 384 * (g’ +
p’) * l4 / EI <= [ f ] = L / 150 = 242.6 / 150 = 1.62 cм,
где E – модуль
нормальной упругости (E = 1 * 105 кг/см2);
I – момент
инерции;
[ f ] –
допустимый прогиб.
I = bh³ / 12
= 100 * 3,2³ / 12 = 273 см4
При расчете по
второй группе предельных состояний g = 1.
g’’ =
gн * g * b * cosa = 27.5 * 1 * 1* 0.93 = 25,6 кг/м
p’’ = рн
* g * b *
cos²a = 150 * 1 * 1 * 0.932 = 129,74 кг/м
f = 5 / 384 *
(25,6 + 129,74 ) *10-2 *108 / (1 * 105 * 273)
= 0,74 см > 0,67 cм
Выбираем
следующее значение h = 4.0 см
I = 100 * 4³ / 12 = 533.33 см4
f = 5 / 384 * (25,6 + 129,74 ) *10-2
*108 / (1 * 105 * 533,33) = 0,37 см < 1.62 cм
Вывод: в
результате расчета выбираем h = 4 см.
2.3.
Подбор сечения стропильных ног.
Нормы предписывают выполнять
расчет стропильных ног как однопролетную балку.
Расчетная схема:
Расчетный
пролет стропильной ноги вычисляется по формуле:
L = a / cosa = 2.5 / 0.93 = 2.69 м
где a – длина
панели фермы (a = 2.5 м)
Расчет по первой
группе предельных состояний.
g’ = g * b’ * cosa + r * b * h * cosa * g
где g - коэффициент надежности по
нагрузке (g = 1.1);
r - плотность древесины (r = 500 кг/м³);
b, h –
характеристики сечения (b=12,5 cм; h=15 cм (из сортамента)).
b’ - ширина
полосы сбора нагрузки (b’=1 м).
g’ = 31 * 1 *
0.93 + 500 * 0.125 * 0.15 * 1.1 = 34,6 кгс/м
p’ = pн *
g * cosa * b’ = 150 * 1.1 * 0.93 * 1
= 142,7 кгс/м
Мmax =
(g’ + p’) * L² / 4 = (34,6 + 142,7) * 2.69² / 4 = 508.52 кгс*м
Wтр =
Mmax / (Ruзг * mв) = 50852 / (130 * 0.9) =
434,6 см³
W = bh² / 6
= 12,5 * 152 / 6 = 468,75 см³ > Wтр = 434,6 см³
Расчет по второй
группе предельных состояний.
f = 5 / 384 * (g’
+ p’) * L4 / EI <= [ f ] = L / 200 = 269 / 200 = 1.35 см
I = bh3 / 12 =
12.5 * 153 / 12 = 3515,7 см4
g’ = g * b’ * cosa * g + r * b * h * cosa * g * b’ =
= 27,5 * 1 * 0.83 * 1 +
500 * 0,125 * 0.15 * 0.93 * 1 *1 = 34,95 кгс/м
p’= pн * (cosa)2 * g * b’ = 150 * 0.8649 * 1 * 1 = 129,74
кгс/м
f = 5 / 384 * (34,74 + 129,74) * 2,694
* 10-2*108 / (1 * 105 * 3515,7) = 0.32 см <
[ f ] = 1.35 см
Вывод: брус
сечением 12,5 х 1.5 см удовлетворяет требованиям.
2.4.
Подбор сечения прогона.
Расчет сечения
прогона производится по двум группам предельных состояний.
Подбор сечения
прогона.
g’ = g * cosa * а/cosa + g r b h * а/cosa * n / L * cosa + 2 b’ h * cosa * r g,
p’ = pн g * (cosa)2 * a / cosa
где b, h –
характеристики сечения стропильных ног (b = 7.5 см, h = 12.5 см);
n – число
стропильных ног (n = 5);
a – расстояние
между прогонами по горизонтали (a = 2.17 м);
g = 1.1
2 * b’ x h = 2 *
5 x 20 см – сечение прогона.
g’ = 31 * 2.5 +
1.1 * 5 * 0.15 * 0.125 * 500 * 2.5 / 4 +
+ 0.175 * 0.05 *
0.93 * 500 * 1.2 = 77.5 + 35.2 + 4.2 = 117.6 кгс/м
p’ = 150 * 1.6 *
0.932 * 2.5 = 558 кгс/м
Проверка сечения
по первой группе предельных состояний.
s = Mmax / W <= Rизг * mв
Мmax = (g’ + p’) * l² / 12 = (117.6 + 558) * 4
2 / 12 = 83361 кгс*см
W = 2 b’ h² / 6 = 2 * 5 * 202
/ 6 = 687.8 см3
Wтр = Мmax / mв * Ru = 83361 / 0.9*140 = 687.8 см3
Проверка сечения
по второй группе предельных состояний.
f < [ f ] = L / 200 = 400 / 400 = 1 см
f = 5 / 384 * (g’н + p’н) * L4 / EI
g’н = g’ / g = 117.6 / 1.1 = 110.87 кгс/м
p’н = p’ / g = 558 / 1.6 = 348.75 кгс/м
I = 2 b’ h3 /
12 = 2 * 5 * 203 / 12 = 6666.7 см4
f = 5 / 384 * (1.1 + 3.5)
* 4004 / (1 * 105 * 6666.7) = 0.46 см < [ f ] = 1 см
Вывод: брус
сечением 5 х 20 см удовлетворяет требованиям. Так как крайние пролеты
сокращены, то условия прочности и по прогибам выполняются и для них.
2.5. Расчет
гвоздевого забоя.
Зададим диаметр
гвоздя dгв = 5.5 мм.
Определяем a =
0.21 L – 23 dгв = 0.21 * 400 – 23 * 0.55 = 71.35 cм
Определяем Q =
Mоп / a = 86666.7 / 71.35 = 1214.7 кгс
Определяем Tгв
= Q / 2 = 607.35 кгс
Определяем T1гв
= 400 * d2гв = 121 кгс
Находим
количество гвоздей n = Tгв / T1гв = 607.35 / 121 = 5.02 ,
Принимаем n = 6
шт.
3.
Расчет и конструирование элементов ферм.
3.1. Определение узловых нагрузок.
Все вертикальные нагрузки,
действующие на ферму, делятся на постоянные и временные. При определении усилий
принимается, что все нагрузки приложены к узлам верхнего пояса.
P – узловая нагрузка от
действия снега.
G – узловая нагрузка от
действия собственного веса.
G = g’1 B + gсв*d*B
gсв = (g + pсн) / ( 1000 / (L * kсв) - 1)=459.6/37.66=12.2
G = 117.6*4 + 12.2*2.69*4=601.6
где d – длина панели,
измеряемая вдоль верхнего пояса фермы;
b, h – характеристики сечения
прогона.
kсв – коэффициент,
зависящий от типа и конструкции фермы (kсв = 5)
P = p’1 B = 4*558 = 1222 .19 кгс = 2232 кг
где B – длина панели.
G+P = 2232 + 601.6 = 2833.6 кг
3.2. Определение усилий в стержнях фермы.
Расчет выполняется на
единичных нагрузках, приложенных к половине фермы.
№ стержня
|
Часть фермы
|
Ед. нагрузка слева
|
Ед. нагрузка справа
|
Ед. нагрузка по всей ферме
|
Усилие при G+P, тс
|
Снег по лев. Пол. + соб. вес по всей ферме
|
1
|
Верхний пояс
|
-4,71
|
-2,02
|
-6,73
|
-18,844
|
-14,4
|
2
|
-3,37
|
-2,02
|
-5,39
|
-15,092
|
-10,648
|
3
|
-2,02
|
-2,02
|
-4,04
|
-11,312
|
-6,868
|
4
|
-2,02
|
-2,02
|
-4,04
|
-11,312
|
-6,868
|
5
|
-2,02
|
-3,37
|
-5,39
|
-15,092
|
-7,678
|
6
|
-2,02
|
-4,71
|
-6,73
|
-18,844
|
-8,482
|
7
|
Нижний пояс
|
4,37
|
1,87
|
6,24
|
17,472
|
13,358
|
8
|
4,37
|
1,87
|
6,24
|
17,472
|
13,358
|
9
|
3,12
|
1,87
|
4,99
|
13,972
|
9,858
|
10
|
1,87
|
3,12
|
4,99
|
13,972
|
7,108
|
11
|
1,87
|
4,37
|
6,24
|
17,472
|
7,858
|
12
|
1,87
|
4,37
|
6,24
|
17,472
|
7,858
|
14
|
Раскосы
|
-1,35
|
0
|
-1,35
|
-3,78
|
-3,78
|
16
|
0
|
-1,6
|
-4,48
|
-4,48
|
18
|
0
|
-1,6
|
-1,6
|
-4,48
|
-0,96
|
20
|
0
|
-1,35
|
-1,35
|
-3,78
|
-0,81
|
13
|
Стойки
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
15
|
1
|
0
|
1
|
2,8
|
2,8
|
17
|
0,5
|
0,5
|
1
|
2,8
|
1,7
|
19
|
0
|
1
|
1
|
2,8
|
0,6
|
21
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
3.3. Подбор сечений элементов ферм.
1)
Верхний
пояс.
Выбираем стержень с
наибольшим сжимающим усилием. В данном случае это стержни 1, 6, N = 7.79 тс.
Проверка по условию
прочности.
s = N / Aнт <= Rс
* mв
Rс = 130 кгс/см2
; mв = 1; b = 12.5 см
hтр = N / (Rс
* mв * b) = 18800 / (130 * 1 * 12.5) = 11,6 см
Округляем в большую сторону
до ближайшего сортаментного значения h = 12,5 см
Проверка по условию
устойчивости.
s = N / (j * Aбр) <= Rс
* mв
j - коэффициент продольного
изгиба
j = 1 - 0.8 (l / 100)2, при l < 75
j = 3100 / l2, при l >= 75
l - гибкость стержня
l = max(lx; ly)
lx – гибкость в
плоскости фермы.
lx = Lpx /
ix
Lpx – расстояние
между узлами верхнего пояса (Lpx = 2.325 м).
ix – радиус
инерции.
ix = 0.289 h =
0.289 * 12,5 = 3,6 см
lx = 235.5 / 3.6 =
64.58
ly – гибкость из
плоскости фермы.
ly=Lpy /
iy
Lpy – расстояние
между двумя смежными прогонами (Lpy = 2.426 м).
Lpy = Lpx,
так как прогоны установлены в узлах верхнего пояса.
iy – радиус
инерции.
iy = 0.289 b = 0.289 * 12.5 = 3.613 см
ly = 232.5 / 3.6 = 64.58
l = 64.58 < 75
j = 3100 / 64.582 =
0.74
N / (j * b * h) = 18800 / (0.74 * 12.5 * 12.5) = 166.9 кгс/см2
> Rс * mв = 130 кгс/см2
Принимаем значение h = 15 см
ix = 0.289 h =
0.289 * 15= 4.35 см
lx = 232.5 / 4.35
= 53.45
l = 53.45 < 75
j = 1 - 0.8 (53.45 / 100)2
= 0.82
N / (j * b * h) = 18800 / (0.82 *
12.5 * 15) = 122.3 кгс/см2 < Rс * mв = 130
кгс/см2
Выбираем брус сечением b =
12.5 см; h = 15 см
2)
Нижний
пояс.
Выбираем стержень с
наибольшим растягивающим усилием. В данном случае это стержни 7, 8, N = 17.5 тс.
s = N / Aнт <= Rp * mв
Rp = 100 кгс/см2; mв=1
Aнт треб = N / (Rp * mв) = 17500/ (100 * 1) = 175 см2
Ап=1.25 * Aнт
= 1.25 * 175 = 218.75 см²
Из конструктивных соображений
выбираем брус сечением b = 12.5 см; h = 17.5 см
3)
Раскосы
Выбираем раскосы 14 и 16 с
усилиями N1 = 3.75 тс и N2 = 4.48 тс.
Rс = 130 кгс/см2;
mв=1; b1 = b2 = 12.5 см
L1 = 2.69 м, L2
= 3.2 м (из чертежа).
Aтр = N / (Rс
* mв)
Рассчитываем раскос 14:
Aтр1 = 3750 / (130
* 1) = 28.8 см2
hтр1 = Aтр1
/ b1 = 28.8 / 12.5 = 2.3 см
Округляем до ближайшего
сортаментного : h1 = 2.5 см
Проверяем выбранное сечение:
s = N / (A * j) <= Rс * mв
ix1 = 0.289 h1
= 0.289 * 2.5 = 0.72 cм
lx1 = L1 / ix1
= 269/ 0.72 = 373.61
iy1 = 0.289 b1
= 0.289 * 12.5 = 3.613 cм
ly1 = L1 / iy1 = 269 / 3.613 = 74.5
l1 = 373.61
Так как максимальная гибкость
раскосов не должна превышать l = 150, принимаем значение h1 = 10 см.
ix1 = 0.289 * 10 =
2.89 cм
lx1 = 269 / 2. 89
= 93.2
l1 = 93.1 > 75
j1 = 3100 / l12 = 3100 / 93.12 = 0.35
N1 / (b1
* h1 * j1) = 3750 / (12.5 * 10 * 0.35) = 85.7 кгс/см2 <
Rс * mв = 130 кгс/см2
Выбираем брус сечением b =
12.5 см; h = 10 см
Рассчитываем раскос 16:
Aтр2 = 4480 / (130
* 1) = 34.4 см2
hтр2 = Aтр2
/ b2 = 34.4 / 12.5 = 2,76 см
Округляем до ближайшего
сортаментного : h2 = 7.5 см
Проверяем выбранное сечение:
ix2 = 0.289 * 7.5 = 2.17 cм
lx2 = 320/ 2.17 = 151.4
iy2 = 0.289 * 12.5 = 3.613 cм
ly2 = 320 / 3.613
= 88.57
l2 = 151.4
Так как максимальная гибкость
раскосов не должна превышать l = 150, принимаем значение h2 = 10 см.
ix2 = 0.289 * 10 = 2.89 cм
lx2 = 320/ 2.89 = 110.7
l2 = 100.7 > 75
j1 = 3100 / l12 = 3100 / 110.72 = 0.25
N2 / (b2 * h2 * j2) = 2480 / (12.5 * 10 * 0.25) = 79.36
кгс/см2 < Rс * mв = 130 кгс/см2
Выбираем брус сечением b=12.5
см; h=10 см
4) Стойки.
Выбираем стойку 15 с
наибольшим усилием N = 2.8 тс.
s = N / Aтр <= Rр
ст * gс
Rр ст = 2300 кг/м²;
gс = 1
Aтр = N / (Rр
ст * gс) = 2800 / (2300 * 1) = 1.22 см²
Aполн = Aтр
/ 0.75 = 1.22 / 0.75 = 1.63 см2
Aполн = p * d2 / 4 => dполн
= 1.3 см
Выбираем стержень d=14 мм
4.
Расчет и конструирование узлов ферм.
4.1
Промежуточные узлы фермы. Узел на колодке
Проверка по
площади опирания:
Nр * cosa /B*hвр < Rcм а
Rcм а = Rcм / (1 + (Rcм / Rcм 90*sin3a - 1)) = 140/(1+(140/24 – 1)*0,7) = 140/4,4 = 31,8
Nр * cosa /B*hвр = 4480*0,93/12,5*3,13 =
106,5
Проверка не
обеспечивается => делаем проверку на скалывание
|(Nлев-Nпр. )|/B* lскал = Rcк.ср. *mв
|Nлев-Nпр. | = 4,37 - 1,87 = 2.5
lскал = 10hвруб = 31.3 см
Rск.ср. = Rск /(1 + ( lскал /e))
Где: e – эксцентриситет сил скалывания
е= lн.т. / 2 = 17,5/2 = 8,75 см
= 0,25
Rск.ср. = 24/(1+0,25*31.3/8.75) =
12,7кг/см2
|(Nлев-Nпр. )|/B* lскал= 2500/12,5*31,3 = 6,4 кг/см2 <12,7кг/см2
4.2 Центральный узел нижнего
пояса
N/B*hвр<Rск*mв
N = P/4* lф*hф =1500/4*1500*300 = 1/1200 = 0,0008 кг
N/B*hвр<Rск*mв = 0,0008/3,13*12,5 = 0,00002 <
12,7 кг/ см2
Rск = 12,7 кг/ см2
Выполняем
конструктивно
Проверка по
скалыванию
|(Nлев-Nпр. )|/B* lскал < Rcк.ср. *mв
Раскос 16
1600/12,5*31,3 =
4,1 < 10,7 кг/ см2
lскал < 10hвр = 10*3,13 = 31,3 см
Аскал
< 10hвр * B = 12,5*31,3 = 387,5 см2
N/ Аскал <Rск.ср. = 1600/387,5 = 4,12 кг/ см2
< 10,71 кг/ см2
Раскос 18
1600/12,5*31,3 =
4,1 < 10,7 кг/ см2
lскал < 10hвр = 10*3,13 = 31,3 см
Аскал
< 10hвр * B = 12,5*31,3 = 387,5 см2
N/ Аскал <Rск.ср. = 1600/387,5 = 4,12 кг/ см2
< 10,71 кг/ см
Проверка колодки
по плоскости опирания раскоса в колодку
N/B*hрас < Rсм *mв
Rcм а = Rcм / (1 + (Rcм / Rcм 90- 1) *sin3a ) = 140/(1+(140/24 – 1)*0,7) = 140/4,4 = 31, 8
N/B*hрас = 1600/10*12,5 = 12,8 <
31,8
Стык нижнего
пояса с использованием вставки для фермы 15 м.
Нагельное поле
1.
d – диаметр нагеля
dнаг = h/9,5 = 1,4 см = 14 мм.
2. N – усилие, возникающее в нагельном
поле
N = * d2 = 250 * 1,96 = 490 кг
3. а – ширина
накладки
a = 6* dнаг= 6*1,4 = 8,4 см
4. n – количество нагелей
n = N/2* Nнаг = 17500/2*490 = 17,86 = 18
Центральная
стойка
n = 500/2*490 = 0,52 = 2
Подгаечный брус
Mmax = 250*(12,5 + 8,4) / 4 = 8337,5 кгс
Возмем брус
размером: b=7,5 см, h=7,5 см
W = 7,5 * 7,52 /6 = 70,31 см3
Mmax/W < Rи *mв = 140 кг/см 2
Mmax/W = 8337.5/166.67 = 118,56
кг/см 2
4.3. Опорный узел.
Выбираем опорный
узел на натяжных хомутах.
Опорный узел
образован колонной, верхним поясом и нижним поясом. Усилия в опорном узле
передаются в следующем порядке: сжимающее усилие верхнего пояса передается на
вкладыш; на вкладыше вертикальная составляющая этого усилия передается через
подбалку и подферменный брус на колонну; горизонтальная составляющая усилия передается
на швеллер, затем на левые уголки и через 4 тяжа на правые уголки, с уголков на
накладки, а затем через нагельное поле усилие передается на нижний пояс.
1)
Расчет
тяжей.
s=Nн п / 4 Aт
тр <= Rр ст * gc
Rр ст =
2100 тс/см2; gc = 1; Nн п = 13.34 тс
Aт тр=
Nн.п / 4 Ry gc = 13340 / (2100 * 1 * 4) = 1.6 см²
Абр =
Ат тр / 0.7 = 1.6 / 0.7 = 2.3 см2 => d = 2.5 см²
Округляем до
ближайшего сортаментного значения dт = 2.5 см
2)
Расчет
болтов (нагелей), прикрепляющих накладки к нижнему поясу.
Диаметр болта
(нагеля) принимаем из конструктивных соображений
Dб = hн
п / 9.5 = 17.5 / 9.5 = 1.3 см Þ d = 1.84 см
Количество болтов
(нагелей)
Тб =
250 * d2 = 250 * 1.52 = 562.5 кгс
nб = Nн п / (nср * Тб) = 13340 / (562.5 * 2) = 11.8 шт Þ nб = 12 шт
3)
Расчет
опорного вкладыша.
s = Nв п / Aв
п <= Raсм * mв
Raсм = Rсм / [1 + (Rсм
/ R90см - 1)] * (sina)3
Rсм =
130 кгс/см2; R90см = 30 кгс/см2; mв
= 1; Nв п = 10.65 тс
Raсм = 130 / [1 + (130 / 30 - 1) * 0,7] =
100.14 кгс/см2
s = 10650 / 12.5*15 = 56.89
кгс/см2 <= 100.14 * 1 = 100.14 кгс/см2
Опорный вкладыш
удовлетворяет необходимым условиям.
4)
Расчет
накладок.
sсм = Nн п / (2 Aнк) <= Rсм * mв
Rсм =
130 кгс/см2
Aнк >= Nн п / (2 Rсм * mв) = 13340 / (2 * 130) = 51.3 см2
Высоту накладок принимаем из
конструктивных соображений равной высоте нижнего пояса
hнк = 12.5 см
bнк = Aнк / hнк = 51.3 / 12.5 = 4.1 см Þ bнк = 5 см
5)
Расчет
швеллера
Mmax =
Nт (a + b / 2)
где a – толщина накладки;
b – толщина нижнего пояса фермы.
Nт = Nн п / 4 = 13340 / 4 = 3335
Mmax =
3335 * (5 + 6.25) = 37518 кгс*см
s = Мmax / W <=
Rр ст * gc
Wу тр
= Мmax / (Rр ст * gc) = 37518 / (2100 * 1) = 14.86 см3
Из конструктивных
соображений выбираем швеллер №20 с Wy = 153 см3, что
удовлетворяет условию Wy >= Wу тр
6)
Расчет
уголков.
Мmax =
Nн п / 8 * (c + h / 2) = 13340 /8 * (20 + 12.5 / 2) = 63523.31
кгс*см
где c – удвоенное расстояние между кромкой
накладки и осью тяжа;
h – высота накладки
s = Мmax / Wx <= Rр ст * gc
Rр ст
=2300 кгс/см2
Wx тр = Мmax / (Ry *
gc) = 6352.31 / (2100 * 1) = 10.89 cм3
Выбираем
неравнополочный уголок №9/5.6 толщиной 6 мм с Wx = 11.67 см3, что удовлетворяет условию Wx >= Wx тр.
7)
Подбор
сечения подферменного бруса.
Nверт
= (G+P) * n / 2 = 2833 * 6 / 2 = 8499 кгс
где n -
количество панелей.
s = Nверт / (bп
бр * b) < R90см * mв
bп бр
= Nверт / (b * R90см * mв) = 8499 / (30 * 12.5 * 1) = 21.3 cм
Выбираем
подферменный брус сечением b = 22 см;
h = 10 см.
4.4. Стык нижнего пояса.
1)
Строительный
подъем
fстр = Lф / 200 = 1500 / 200 =7.5 см
2) Расчет болтов
(нагелей), прикрепляющих накладки к нижнему поясу.
Диаметр болта
(нагеля) принимаем из конструктивных соображений
Dб = hн
п / 9.5 = 17.5 / 9.5 = 1.84 см Þ d = 2 см
Количество болтов
(нагелей)
Тб =
250 * d2 = 250 * 22 = 1000 кгс
nб = Nн п / (nср * Тб) = 13340/ (1000 * 2) = 6.67 шт Þ nб = 8 шт
3) Расчет
накладок.
s = Nн п / (2 Aнк) <= Rр * mв
Rр =
100 кгс/см2
Aнк >= Nн п / (2 Rр * mв) = 13340 / (2 * 100 * 1) = 66.7 см2
Высоту накладок принимаем из
конструктивных соображений равной высоте нижнего пояса
hнк = 12.5 см
bнк = Aнк / hнк = 66.7 / 12.5 = 5.3 см Þ bнк = 7.5 см
Выбираем накладки
сечением b = 7.5 см h = 12.5 см.
Список
используемой литературы:
1. ”Конспект
лекций по деревянным конструкциям” Ширяев Г. В. - 2003 г.
2. Карлсен
“Деревянные и пластмассовые конструкции”.
3. Кауфман
“Деревянные конструкции”.