Материал: 1245

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

bhтр

2

 

 

 

M

 

;

 

6

 

R

П

 

 

 

 

 

 

 

и

 

mi

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hтр

 

6М

 

 

(1.4)

 

b R

П

 

 

С

 

 

и

 

 

mi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученное по формуле (4) значение высоты поперечного сечения элемента коррект руем в сторону увеличения в соответствии с сортаментом п ломатериалов (см. приложение 1)принимаем . Т.е. факт ческая высота поперечного сечения балки должна быть не менее требуемой:

 

hфакт hтр

 

 

 

 

(1.5)

3. Проверка

принятого сечения балки по нормаль-

прочности ным напряжениям

Проверку прочности принятого сечения необходимо проводить в

соответствии с п. 6.9 [1] формула (23):

 

 

 

б

 

 

 

 

 

M

 

R П

mi

;

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

Wрасч

 

 

 

Вывод: условие прочности по нормальным напряжениям выполняет-

ся. Запас прочностиАсоставляет … %.

4. Проверка прочности принятого сечения по касательным

 

напряжениям

 

 

Д

Принятое поперечное сечение балки (см. рис. 1.2) необходимо

проверить по касательным напряжениям по формуле Журавского в

соответствии с СП [1, п.6.10, формула 24]:

И

 

Q Sбр/

 

 

 

 

Jбр bрасч RПmi ,

 

 

(1.6)

где Q - расчетная поперечная сила;

Sбр/ - статический момент брутто

сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси; Jбр - момент инерции брутто поперечного сечения эле-

6

мента относительно нейтральной оси; bрасч -расчетная ширина сечения

элемента; R- расчетное сопротивление древесины скалыванию при изгибе. Принимается в соответствии с п. 5.1 [1].

татический момент сечения (рисунок 4)

Sбр/

относительно ней-

С

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

тральной оси х определяется по известной из сопромата зависимости:

 

 

Sбр/

bh2

;

 

 

 

 

 

(1.7)

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент

нерц

принятого сечения:

 

 

 

 

 

прочности

 

bh3

;

 

 

 

 

 

(1.8)

 

 

Jбр

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: услов е

по касательным напряжениям удовлетво-

б

 

 

 

 

 

ряется. Запас

 

%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Проверка устойчивости плоской формы деформирования

зг

аемых элементов прямоугольного сечения

 

 

А

 

 

Данная проверка производится по СП [1, п. 6.14, формула (30)].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная

схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для расчета потери устойчи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вости плоской формы дефор-

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мирования приведена на рис.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие обеспечения ус-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тойчивости

плоской

формы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

деформирования имеет вид

Рисунок 1.3. Схема для расчета потери ус-

M

 

 

Rи mi ,

(1.9)

м Wбр

тойчивости плоской формы деформирова-

 

 

 

ния балки

 

 

 

 

 

 

где

м

– коэффициент про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дольногоИизгиба от изгибаю-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щего момента.

 

Определяется по СП [1, формула (31)],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

м 140

 

 

 

 

 

kф kжм ,

 

 

 

(1.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lсв hк

 

 

 

 

 

7

здесь lсв lp – расстояние между точками закрепления сжатой кромки

(между связями).

Если условие устойчивости СП [1, п. 6.14, формула (30)] не соблюдается при расстоянии между закреплениями (связями) равном

Срасчетной длине балки lсв lp , необходимо принять расстояние между

точками закрепления lсв l2p и повторить расчет. В этом случае необ-

ходима постановка распорок по верхнему сжатому поясу на расстоя-

балкинии lсв lp ; kф 1,13 – коэффициент, зависящий от формы эпюры изги-

2

бающ х моментов на участке lp , принимается по СП [1, табл. Е2

прил. Е].

балки

 

6. Расчет

по второй группе предельных состояний

Расчет

по второй группе предельных состояний произ-

водится в соответствии с СП [1, п. 6.35].

Расчет заключается в том, чтобы относительный прогиб балки f/l (прогиб в долях пролета) не превышал предельно допустимый отно-

сительный прогиб [f/l] [1, ф. (44)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

f

 

f

 

 

 

 

 

 

 

А.

 

(1.11)

 

lp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

Предельно допустимый относительный прогиб

f

принимается

 

 

 

 

 

 

l

 

 

по СП [1, табл. 19].

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение прогиба можно определить по известной из сопромата

зависимости:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

5

 

qн l4p

,

 

 

 

(1.12)

384

 

Eд Jбр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здесь qн - нормативное значение нагрузки (см. рис. 1.3) , l p - расчетная длина балки; Ед модуль упругости древесины, принимается по СП [1, п. 5.3]; Jбр момент инерции брутто поперечного сечения балки.

8

Тема № 5 СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Практическое занятие № 2

ПОЯСА

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТЫКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ НИЖНЕ-

ГО

СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

 

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ НАГЕЛЕЙ

нижнегоЦель работы – научиться проектировать стыковое соединение пояса строп льной фермы с использованием цилиндриче-

ских нагелей.

Заданбе 2. Из условия прочности подобрать размеры поперечного сечен я н жнего растянутого пояса стропильной фермы и запроектировать стык н жнего пояса «впритык с накладками». Сечения элементов пр н мать согласно сортаменту пиломатериалов. Исходные данные по вариантам приведены таблице 2.1.

Таблица 2.1. Исходные данные для проектирования нагельного соедиения

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

 

А

Б

 

 

 

 

В

 

 

А

 

 

 

 

 

 

Условия

Материал

 

Диаметр

 

вар

N, кН

Материал, сорт

 

эксплуата-

 

 

 

 

нагеля

 

нагеля

 

 

 

 

 

ции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

70

Сосна, 1с

 

В2

 

сталь

 

10

 

 

 

 

 

 

 

И

 

2

90

Ель, 1с

 

В3

 

алюминий

12

 

 

 

 

 

Д

 

3

110

Лиственница, 1с

 

стеклопла-

 

 

В1

 

стик

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

130

Кедр, 1с

 

А1

 

дуб

16

 

5

120

Ольха, 1с

 

А3

 

сталь

18

 

6

60

Пихта, 1с

 

Б2

 

дуб

20

 

7

80

Ель, 1 с

 

Б1

 

алюминий

20

 

8

100

Сосна, 1с

 

А2

 

стеклопла-

18

 

 

 

стик

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

120

Кедр, 1с

 

Б3

 

дуб

16

 

10

140

Лиственница, 1с

 

А1

 

сталь

14

 

9

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

До начала определения требуемых размеров накладки, диаметра

и количества цилиндрических нагелей на полунакладку, необходимо

определить размеры поперечного сечения нижнего растянутого пояса

С

 

 

 

 

 

фермы.

 

 

 

 

 

1. Определен е требуемой площади поперечного сечения рас-

тянутого н жнего пояса фермы

 

 

 

и

 

 

 

 

Требуемую площадь поперечного сечения нижнего пояса фермы

определ м з услов я прочности по нормальным напряжениям по СП

б

 

 

 

[п. 6.1, ф. 10]:

 

 

 

 

 

 

N p

Rp mi

,

 

(2.1)

 

Fнт

 

 

 

 

где N p - растяг вающее усилие в нижнем поясе фермы; Fнт - площадь

поперечного сечения нижнего пояса фермы нетто;

Rp -расчетное со-

противление древесины растяжению, принимается по СП [1, п.

5.1]; mi - произведение коэффициентов условия работы:

 

mi mn mв m0

,

 

(2.2)

 

 

Д

 

здесь mn - коэффициентА, учитывающий породу древесины, принимает-

ся по СП [1, таблица 5]; mв -

коэффициент, учитывающий условия

эксплуатации конструкции, принимается по СП [1,

таблица 9]; m0 -

 

 

N p

И

коэффициент, учитывающий наличие ослаблений в расчетном сечении, принимается по СП [1, п. 5.9 подпункт Г].

Из условия прочности по нормальным напряжениям формула (2.1) определим требуемую площадь поперечного сечения нижнего

пояса фермы, состоящего из двух досок:

 

 

Fmp2 Rp mi

,

(2.3)

тогда требуемая площадь поперечного сечения одной доски нижнего пояса фермы

Fmp1 0.5Fmp2 ;

(2.4)

10