Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет анкерных болтов и траверс
К пластинам ниже отметки -0,05 м приварены траверсы из профилированной листовой стали для пропуска анкерных болтов, замоноличенных в фундаменте. Ось двуханкерных болтов по одну сторону стойки находится на одной линии с осью боковой пластины стойки, поэтому усилие, воспринимаемое этими болтами, равно усилию растяжения пластины. Требуемая площадь нетто сечения одного анкерного болта, выполненного из стали марки Вст3кп2, равна: Abn = Na /(2 Rbam) = 86580/(2×150×0,85) = 340 мм2, где m = 0,85 - коэффициент уменьшения расчетного сопротивления двойных болтов. Принимаем анкерные болты d = 24 мм, Abn = 352 мм2. Из плоскости рамы анкерные болты размещаются на расстоянии 200 мм, а плечо анкерного болта до грани боковой пластины составляет c = 200/2 - 50/2 = 75 мм. На каждую траверсу, приваренную к боковой пластине, действуют изгибающий момент и поперечная сила: M = c 3 Na /2 = 0,075×86,58/2 = 3,247 кН×м; Qa = Na /2 = 86,58/2 = 43,29 кН. Траверсы изготавливаются из листовой стали 100 ´ 10 мм марки Вст3пс6-1. Геометрические характеристики сечения траверсы равны: F = 2×10×100 = 2000 мм2; W = 2×10×1002/6 = 333,3×102 мм3; I = 2×10×1003/12 = 1666,7×103 мм4; S = 2×10×1002/8 = 25000 мм3; t = 10 мм σ = M / W = 3247000/33330 = 97,42 МПа < Ry γс/γ n = 240×0,9/0,95 = 227 МПа; τ = QS /(Jt) = 43290×25000/(1066,7×103×10) = 64,9 МПа < Ra = 0,58 Ry γс/γ n = 0,58×227 = 132 МПа. Прочность сечения траверсы достаточна. Траверсы привариваем к боковой пластине двумя угловыми швами с катетом kf = 8 мм, длиной l ω = 100 мм. Находим момент сопротивления швов Wf =2β fkfl ω2/6 = 2×0,7×8×1002/6 = 18667 мм3; площадь поперечного сечения швов Ff = 2β fkfl ω = 2×0,7×8×100 = 1120 мм2; нормальные и касательные напряжения в швах σ f = M / Wf = 3247000/18667 = 173,9 МПа; τ f = Q / Ff = 43290/1120 = 38,7 МПа; равнодействующую нормальных и касательных напряжений = 178,2 МПа < R ω f γω f γс/γ n = 185×1×1/0,95 = 195 МПа. Определяем толщину шайбы анкерного болта, опирающейся на траверсу. Пролет шайбы l = 50 + 10×2/2 = 60 мм, ширина шайбы b = 60 мм. Изгибающий момент от сосредоточенной силы, передаваемый на шайбу анкерным болтом, M = Nal /(2×4) = 86580×60/(2×4) = 649,4×103 Н×мм. Требуемая толщина шайбы из стали марки Вст3пс6-1 h ш = = 17,4 мм. Принимаем шайбу толщиной 18 мм. Пример 2. Запроектировать деревянную гнутоклееную раму пролетом 18 м, шагом 3 м для здания спортивного зала (рис. 59). Ограждающие конструкции покрытия - утепленные плиты размером 1,5 ´ 3 м. Кровля - рулонная. Район строительства - Петрозаводск. Нагрузки на 1 м горизонтальной проекции рамы, кН/м:
постоянная (от собственного веса рамы и покрытия) нормативная g н = 3,2 и расчетная g = 3,55; временная снеговая нормативная q н = 4,5; расчетная равномерно распределенная q = q н c 1 = 4,5×0,5 = 2,25 и распределенная по треугольнику на половине пролета q 1 = q н c 2 = 4,5×2,2 = 9,9, коэффициенты c 1 и c 2 соответствуют отношению f / l = 1/4 СНиП II-6-74, табл. 5. Расчетным сочетанием нагрузок, вызывающим максимальный изгибающий момент, является совместное действие нагрузок а и b (рис. 60). Эпюра моментов для данного нагружения представлена на рис. 61. Значение расчетного момента M = 101,7 кН×м, нормальная сжимающая сила в том же сечении N = 69,7 кН. Рис. 59. Схема поперечного разреза здания Боковое действие ветровой нагрузки уменьшает расчетное значение отрицательного момента от собственного веса покрытия со снегом и поэтому не учитывалось. Для принятого эллиптического очертания криволинейной части оси рамы радиус кривизны в расчетном сечении r = 7,31 м. Рис. 60. Расчетная схема рамы с нагрузками (а) постоянная нагрузка от собственного веса; (б, в) снеговая нагрузка
Рис. 61. Эпюра расчетных изгибающих моментов Задаемся постоянной высотой сечения рамы h = 630 > l /30 = 18000/30 = 600 мм и шириной сечения b = 140 мм при толщине слоев a = 33 мм, тогда радиус кривизны внутренней кромки в расчетном сечении rk = t - h /2 ≈ 7 м и rk / a = 7000/33 = 210 > 150. По СНиП II-25-80 табл. 7, 8, 9 m б = 0,95; m сл = 1, m гн = 0,92, а расчетное сопротивление изгибу и сжатию вдоль волокон при использовании сосновых пиломатериалов 2-го сорта и введении коэффициента надежности по назначению γ n = 0,95. R и = R с = 15 m б m гн/γ n = 15×0,95×0,92/0,95 = 13,8 МПа. Проверку прочности рамы в расчетном сечении при h / r = 0,63/7,31 ≈ 1/11 < 1/7 производим согласно СНиП II-25-80, пп. 4.17 и 6.28 по формуле N / F расч + M д/ W расч = 69,7×102/8,8×104 + 108,1×106/9,25×106 = 12,5 < R и = 13,8 МПа, где M д = M /ξ = 101,7/0,94 = 108,1 кН×м. Так как очертание гнутоклееной рамы с короткими прямолинейными участками приближается к очертанию арки, то, руководствуясь СНиП II-25-80, пп. 4.17 и 6.27, в формулу для определения коэффициента ξ подставляем значение сжимающей силы N 0 = 29 кН в ключевом шарнире рамы:
ξ = 1 - N 0/(φ FR с) = 1 - 29×103/(0,425×8,8×104×13,8) = 0,94; Здесь φ = 3000/λ2 = 3000/842 = 0,425; λ = l 0/(0,289 h) = 0,5 s /(0,289 h) = 0,5×30,8/(0,289×0,63) = 0,84; s - полная длина контура рамы по центральной оси. При подкреплении внешней кромки полурамы в трех промежуточных точках поперечными и продольными связями жесткости с отношением размеров поперечного сечения рамы h / b = 630/140 ≈ 4,5 проверка устойчивости плоской формы деформирования не требуется ввиду очевидного запаса. Соединение полурам в ключевом шарнире осуществляется лобовым упором с боковыми накладками на болтах. Сопряжение концов рамы с фундаментами в пятах для передачи распора и вертикальной опорной реакции выполняется при помощи сварного башмака из листовой стали. Для обеспечения пространственной жесткости и устойчивости рам и здания в целом в торцевых секциях устраиваются поперечные связевые фермы, доведенные до основания рам. Применение рамы эллиптического очертания позволяет, не стесняя габаритов, достигнуть более выгодного соотношения между радиусом кривизны и толщиной слоев, снижая за счет этого расход пиломатериалов. Колонны 6.50. Деревянные колонны каркасных зданий могут осуществляться в виде дощатоклееных и составных брусчатых элементов прямоугольного сечения с защемлением в пяте. Высоту сечения наружных колонн рекомендуется принимать h = 1/16 - 1/12 длины колонны, а ширину сечения b = h /4 - h /2. Для внутренних колонн допускается использование квадратного сечения. Защемление деревянной колонны в пяте осуществляется с помощью анкерных креплений к оголовку, верхняя отметка которого должна возвышаться над уровнем пола св. 15 см. Рис. 62. Варианты анкеровки клееной колонны в подошве посредством металлических деталей 1 - колонна (поперечный разрез); 2 - анкеры 6.51. В зависимости от схемы нагружения колонна рассчитывается на центральное сжатие или на сжатие с изгибом и проверяется на устойчивость плоской формы деформирования. 6.52. Сечение колонны подбирается методом последовательного приближения на воздействие наиболее невыгодного сочетания нагрузок, задаваясь в рекомендуемых пределах значениями высоты и ширины сечения. Подбор сечения анкерных креплений и проверка прочности сечения в пяте колонны (рис. 62) производятся в зависимости от величины эксцентриситета e 0 = M д/ N, где M д = M /ξ. Если e 0 ≤ h /6 и все сечение сжато, то анкерные крепления в пяте ставятся конструктивно. При этом суммарная площадь их сечения должна составлять не менее 1 % площади сечения колонны. Если e 0 > h /6 и сечение колонны сжато не по всей площади, то возникающее растягивающее усилие Na, которое должно быть воспринято анкерными креплениями, определится в первом приближении по формуле Na = N (e 0 - h /2 + x /3)/(h 0 - x /3). (50) x = h [(1 + h)/6 e 0]/2 - высота сжатой зоны сечения, h 0 = h ± a - расстояние от центра тяжести анкерных сечений до сжатой грани колонны в соответствии с рис. 62; a - расстояние от центра тяжести анкерных креплений до ближайшей к ним грани колонны. Площадь сечения анкерных креплений со стороны растянутой зоны сечения колонны определяется из условия
Fa ≥ Na / Ra, (51) где Ra - расчетное сопротивление растяжению стальных анкерных креплений (болтов, арматуры). 6.53. Проверка прочности сечения в пяте колонны производится в приведенной ниже последовательности. Сначала находятся возможные предельные значения осевого усилия N 1 и N 2 N 1 = bh 0 R см[2(1 + T / A)] - T; N 2 = bhR см/2, где T - расчетная несущая способность анкерного крепления, принимаемая равной меньшему из двух значений Ta и T д: Ta = FaRa - несущая способность самого анкерного крепления; T д - несущая способность соединения анкерного крепления с древесиной согласно СНиП II-25-80 п. 5.31, при этом должно выполняться условие T д ≥ Na; A = 20 FaR см. Если N ≤ N 1, то прочность сечения обеспечена при Ne ≤ (N + T)(h 0 - x /3), (52) где e = e 0 + ha - h /2;
B = 20 Fa (N + T)/(bT). Если N 1 < N <N 2, то прочность сечения обеспеченапри Ne ≤ (1/2) bx (h 0 - x /3) R см, (53) где x = [ N - A + ]/(bR см). 6.54. Высоту сжатой зоны сечения x можно определить из кубического уравнения, используя выражения (50) и (51) для нахождения Fa: Аx 3 + Вx 2 + Сx + Д = 0, где А = -2 Nb /3, В = -2 Nb (e 0 - h /2); С = -80 NFa [ e 0 + (h ± 2 a)/2]; Д = 80 NFa [ e 0 + (h ± 2 a)/2](h ± a). Тогда напряжения растяжения при анкерном креплении и краевые напряжения смятия в древесине проверяются по формулам: σ a = N (e 0 - h /2 + x /3)/[ Fa (h 0 - x /3)] ≤ Ra; σ aFa ≤ Ta; σд = 2 N (e 0 + h 0 - h /2)/[ bx (h 0 - x /3)] ≤ R см. 6.55. Анкерные крепления конструируются по симметричной схеме и предусматриваются со стороны растянутой и сжатой зоны, имея в виду возможную перемену знака момента в процессе монтажа и при эксплуатации. 6.56. При проектировании соединений деревянных клееных колонн с фундаментами на металлических закладных деталях должны учитываться требования огнестойкости и антикоррозионной защиты.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 161; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.230.77.67 (0.029 с.) |