Проверка прочности опорного вкладыша на смятие

напряжение смятия опорного вкладыша,

усилие в стержне В1 в верхнем поясе,

высота сечения верхнего пояса

ширина сечения верхнего пояса,

расчётное сопротивление древесины смятию под углом

коэффициент, учитывающий влажность ( ).

кг/ см²

Условие выполняется.

Подбор сечения тяжей:

растягивающее напряжение в тяже,

расчётное сопротивление стали растяжению ( ),

усилие в стержне Н1 нижнего пояса,

усилие в тяже.

см²

Принимаем для тяжей d=22 мм. Абр=3,8 см²

Определяем количество двухсрезных нагелей для прикрепления накладок к НП

Расчёт и конструирование нагельного соединения определяют горизонтальные размеры опорного узла.

Рассчитаем диаметр нагеля :

Из сортамента на круглую сталь выбираем ближайшее меньшее значение диаметра . Принимаем d=22 мм. Абр=3,8 см²

Теперь считаем :

Из сортамента на пиломатериалы выбираем толщину накладок (ближайшее большее) 150 мм.

Проверка накладок на смятие:

кг/см²

Условие выполняется. Принимаем толщину накладки 150 м

Расчет нагельного соединения.

Несущая способность 1 нагеля определяется минимальным значением из следующих 3х формул:

несущая способность одного среза нагеля по условиям смятия древесины среднего элемента,

несущая способность одного среза нагеля по условиям смятия древесины крайнего элемента,

несущая способность одного среза нагеля по условиям изгиба нагеля,

Но не более

Выбираем минимальное значение

Количество нагелей:

берем 8 шт

Принимаем количество нагелей 8 штук, диаметром 22 мм

Расчет швеллера: Швеллер работает на поперечный изгиб.

Рис 5.7. Расчетная схема швеллера.

кг/см

Вычислим высоту швеллера:

принимаем швеллер № 33 W_y=51.8 см³

максимальный момент в швеллере

Условие прочности выполняется.

Принимаем швеллер № 33 W_y=51.8 см³

Расчет прочности уголков в торце накладок

Уголок работает на изгиб. Подбираем по конструктивным соображениям. Высота уголка B должна быть больше либо равна толщине накладки

Принимаем уголок 150х150х10 мм.

Определение поперечного сечения подферменного бруса

см;

Принимаем подферменный брус сечением 200х100мм.

Конструктивная схема узла представлена на рис. 5.8.

Рис.5.8. опорный узел

Расчет и конструирование центральных узлов фермы и стыков поясов фермы

Если длина деревянного элемента превышает 6,5 метров, то нужно выполнять его из нескольких частей и делать стыки между ними.

Общие положения:

1) После устройства стыков длина каждого фрагмента элемента не должна превышать 6,5 м.

2) Чем меньше стыков, тем лучше.

3) Стык не должен мешать работе узлов верхнего пояса (стык не располагают по центру узла, его смещают влево или вправо на 80-90 см).

Стык нижнего пояса

При длине пролета фермы от 12 до 15 метров назначается стык нижнего пояса с помощью двух длинных накладок. Схематическое изображение на рис. 5.9.

Толщина таких накладок должна быть _. Размер накладок . Высота равна высоте сечения бруса НП =225мм.

Рис. 5.9. Варианты стыков нижнего пояса.

Накладки крепятся к брусьям нижнего пояса при помощи симметричных нагельных соединений. Расчет нагельного соединения:

Рассчитаем диаметр нагеля :

Из сортамента на круглую сталь выбираем ближайшее меньшее значение диаметра . Принимаем d=22 мм. Абр=3,8 см²

Теперь считаем :

Из сортамента на пиломатериалы выбираем толщину накладок (ближайшее большее) 150 мм.

Проверка накладок на смятие:

кг/см²

Условие выполняется. Принимаем толщину накладки 150мм.

Несущая способность 1 нагеля определяется минимальным значением из следующих 3х формул:

несущая способность одного среза нагеля по условиям смятия древесины среднего элемента,

несущая способность одного среза нагеля по условиям смятия древесины крайнего элемента,

несущая способность одного среза нагеля по условиям изгиба нагеля,

Но не более

Выбираем минимальное значение

Количество нагелей:

,

Округляем до ближайшего чётного числа. Кроме того, количество нагелей должно лежать в диапазоне:

Поэтому принимаем

Вывод: для стыка нижнего пояса принимаем две накладки сечением 150х225мм, крепящиеся симметричным нагельным соединением, диаметр нагелей 22мм, кол-во: 8 штук.

Стык верхнего пояса

Верхний пояс работает на сжатие. Конструкция стыка – лобовой упор. Стыки элементов верхнего пояса не нуждается в дополнительных расчетах и выполняется конструктивно. Для предотвращения смещения сопрягаемых элементов с двух сторон стыка ставят накладки, соединенные с элементами стяжными болтами диаметром 12мм, в количестве не менее двух болтов с каждой стороны стыка. Длину накладок принимают не менее трех высот соединяемых брусьев: L=525мм Толщину накладки принимают не менее одной трети от толщины соединяемых брусьев a=150/3=50мм.

Рис5.10. Фрагмент стыка верхнего пояса фермы.

Вычислим длину левой части верхнего пояса:

Так как длина части пояса превосходит 6,5 м, то, следовательно, необходим стык элементов верхнего пояса. Стык выполняется конструктивно. Конструктивная схема стыка верхнего пояса представлена на рисунке 5.10.

Коньковый узел

Этот узел конструктивный. Выполняют его торцевым упором элементов верхнего пояса друг в друга с небольшой подрезкой их сверху для образования горизонтальной площадки под шайбу тяжа. Диаметр стяжных болтов – 16 мм. Изображение узла представлено на рис 5.11

Рис. 5.11 Коньковый узел