Промежуточный узел верхнего пояса

Расчетные усилия: О₁ = -49436,55кгс; О₂ = -38809,76; D₁ = - 2520,29кгс; D₁ ’ =- 2520,29 кгс

Диаметр центрального болта принимаем d = 30 мм.

Количество плоскостей среза: n = 2 плоскости

Несущая способность болта:

– по смятию древесины:

N_см = n× 50× b_вп × d× K_a = 2× 50× 12× 3,0× 0.6 = 2160 кгс > D_max = D₁’ = 2520,29кгс

– по изгибу болта:

N_б = n× 250× d²× K_a^1/2 = 2× 250× 3,0²× 0.78 = 3510кгс > D_max = D₁’ = 2520,29кгс

K_a – коэффициент, равный 0.6 при угле наклона верхнего пояса к раскосу a = 69° 45’

Прочность болта достаточна.

Расчет стальных накладок на максимальное сжимающее усилие в раскосе D₁ =

= -2520,29кгс. Принимаем накладки из стальной полосы 80х6 мм.

Приведенная гибкость: l = l_гр / (0.289× d_н) = 26 / (0.289× 0.6) = 149,94 <[l] = 150

Тогда коэффициент продольного изгиба по [ ]: j = 0.294 для стали с R_у = 2400 кгс/см²

Напряжение в накладках:

кгс/см² < R_у = 2400 кгс/см² => прочность накладок достаточна.

Накладки крепятся к раскосам глухарями. Принимаем конструктивно диаметр глухаря d_гл = 16 мм, а длину глухаря l_гл = 80 мм. Их несущая способность:

– по смятию древесины:

N_см = 80× (l_гл – 0.8)× d_гл× 4 = 80× (8 - 0.8)× 1.6 × 4 =3686,4 кгс > D₁’ = 2520,29 кгс

– по изгибу глухаря:

N_гл = 4× 250× d² = 4× 250× 1.6 ² = 2560 кгс > D₁’ = 2520,29 кгс

Прочность глухарей достаточна.

Рис.3.5. Промежуточный узел верхнего

пояса дощатоклееной фермы:

1 – верхний пояс фермы;

2 – раскос фермы;

3 – болты d=16мм, Ɩ = 300мм;

4 – болт d=30 мм, Ɩ = 360мм;

5 – глухари d=16мм, Ɩ = 80мм;

6 – металлическая накладка;

7 - болты d=16мм, Ɩ = 340мм;

 

 

Коньковый узел

Расчетные усилия: D₂ = -7076,21 кгс, D₂ ’ = -7076,21 кгс

Построив в масштабе силовой многоугольник со сторонами сил D₂ и D₂’ определим результирующую расчетную силу D_R = 9878,55 кгс. Для соединения сегментов верхнего пояса в данном узле необходим центральный узловой болт. По результирующей силе D_R = 8130 кгс определяем диаметр болта:

=4,79см => принимаем болт диаметром 48мм

K_a – коэффицент, равный 0,62 при угле наклона усилия к волокнам дерева a = 90°

Несущая способность древесины на смятие под болтом:

N_см = n× 50× b_вп × d× K_a = 2× 50× 12× 4,8 × 0.7 = 5864кгс > D₂’ = -7076,21кгс

Прочность болта достаточна.

Стальные накладки из стальной полосы 80х6 мм конструктивно прикрепляем к раскосам 4 глухарями диаметром d_гл = 16 мм, длиной l_гл = 80 мм. Проверку их прочности не производим, т.к. запас прочности очевиден (см. расчет предыдущего узла).

Рис.3.6. Коньковый узел

дощатоклеянной фермы:

1 –верхний пояс фермы;

2 – раскос фермы;

3 –брус 80х200, Ɩ=970;

4 – болт d=48мм, Ɩ = 560мм;

5 – глухари d=16мм, Ɩ = 80мм;

6 – болты d=16мм, Ɩ = 340мм;

7 - металлическая накладка;

8- металлическая накладка

8х60 Ɩ=300мм;

 

 

Промежуточный узел нижнего пояса

Расчетные усилия: D₁ =- 2520,29кгс; D₂ ’ = -7076,21кгс

Раскосы в данном узле крепятся с помощью накладок к нижнему поясу узловым болтом, проходящим через отверстие в уголках. Стальные накладки из стальной полосы 80х6 мм конструктивно прикрепляем к раскосам 4 глухарями диаметром d_гл = 16 мм, длиной l_гл = 80 мм. Проверку их прочности не производим, т.к. запас прочности будет заведомо обеспечен (см. расчет верхнего промежуточного узла).

Построив в масштабе силовой многоугольник со сторонами сил D₁ и D₂’ определим результирующую расчетную силу D_R = 7745,51кгс.

По результирующей силе D_R = 7745,51 кгс определяем диаметр болта:

Момент в сечении накладок: М = D_R × d_н =7745,51× 0,6 = 464,7 кгс× см

Момент сопротивления сечения: W = M / R_y = D_R × d_н / R_y = 0,1× d_б³

отсюда см принимаем d_б = 4,2 см

Несущая способность болта:

– по срезу:

Т = 2× (p × d_б² / 4)× R_ср = 2× (3,14× 4,2²/ 4)∙1500= 41542,2 кгс > D_R = 7745,51кгс

– по смятию отверстия:

N_см = 2× (p × d_б / 2)× t_уг× R_ср = 2× (3,14∙4,2/2) × 0,8 × 1600 = 16880,64кгс > D_R = 7745,51 кгс

t_уг = 8 мм – толщина металлического уголка нижнего пояса

Прочность болта достаточна.

Ослабление нижнего пояса отверстием компенсируется листовой конструктивной стальной накладкой 6х100 мм длиной 240 мм привариваемой по центру узла. Расчет этой накладки не производится в виду заведомо избыточной прочности.

Рис.3.7. Промежуточный узел нижнего

пояса дощатоклеенной фермы:

1 - раскосы фермы;

2 - нижний пояс

фермы 2L 90x8;

3 – глухари d=12мм, Ɩ = 360мм;

4 – глухари d=16мм, Ɩ = 300мм;

5 – болт d=42мм, Ɩ = 200мм;

6 – металлическая накладка

8х80 Ɩ = 720мм;

7 – металлическая пластина 8х100 Ɩ=200мм

 

Расчет конструкции колонны

В данном курсовом проекте предусмотрено применение клеедощатых деревянных колонн сплошного сечения. Эти колонны изготовлены из досок сосны толщиной после острожки 33 мм. Т.к. длина колонны составляет 6 м, то стыков досок нет. Нагрузки от стенового ограждения передаются непосредственно на фундамент, поэтому их не учитываем.