Конструирование и расчет конькового узла

Коньковый узел решается с помощью стальных креплений. Расчёт

производится на действие:

;

( - горизонтальное усилие, - вертикальное усилие).

Проверка торцевого сечения на смятие:

где - расчетное напряжение смятия под углом к волокнам древесины под пластиной конькового шарнира;

и - коэффициенты учитывающие неравномерность распределения напряжений под пластиной конькового шарнира;

- расчетное сопротивление смятию под углом к волокнам древесины под пластиной конькового шарнира.

где - горизонтальная опорная реакция шарнира;

- расчетная площадь пластины конькового шарнира, определяется из условия смятия

где и - расчетное сопротивление смятию древесины вдоль и поперек волокон соответственно;

- угол перелома в ключе арки, .

Расчетное сопротивление смятию вдоль волокон: f_cm.d=13МПа.

Коэффициент условий работы k_mod= 1,2; k_x = 1,2; k_s = 0,9; k_d = 1,1; k_r = 0,8.

С учетом коэффициентов расчетное сопротивление смятию вдоль волокон равно:

f_c.o.d= f_m.d= 13×1,2×1,2×0,9×1,1×0,8 = 14,83МПа.

Расчетное сопротивление смятию поперек волокон: f_cm.90.d=3МПа.

С учетом коэффициентов расчетное сопротивление смятию поперек волокон равно

f_cm.90.d= 3×1,2×1,2×0,9×1,1×0,8 = 3,42МПа.

Расчетное напряжение смятия под углом:

; следовательно,

Предварительно принимаем пластину конькового шарнира размерами и - .

Рис. 2.9. Схема плиточного конькового шарнира арки

Коэффициенты и зависят от значений , , и , которые определяются по формулам:

где -

Определим коэффициенты и :

- проверка на смятие выполняется.

Для крепления арки к плиточному шарниру используем стальные болты диаметром – 20мм. Для данных болтов расстояние между осями болтов и до торца элемента вдоль волокон - ; поперек волокон между осями болтов - ; поперек волокон до кромки - ,e₁ =165 мм и e₂ = 140мм. Схема расстановки болтов показана на рисунке 2.9.

Определим усилие, действующее на болты:

Расчётная несущая способность соединения:

Расчётную несущую способность одного среза нагеля в двухсрезном соединении с обоими внешними элементами из стали следует принимать равной меньшему значению из полученных по формулам:

где – толщина среднего элемента;

– диаметр болта;

–расчётное значение сопротивления изгибу болта /1,табл.4.3/,

коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру нагеля, /1,табл.4.3/ ;

–коэффициент, зависящий от типа нагеля, /1,табл.4,3/;

-расчетное сопротивление смятию древесины в глухом нагельном гнезде для симметричных соединений, /1,табл.4.2/;

- коэффициент, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесин:

минимальное значение несущей способности одного среза болта диаметром 20 мм.

Находим требуемое количество болтов при n_s=2 – количество швов в соединении для одного нагеля:

- по крайним осям болт,

- по внутренним осям болт.

Принимаем n_n =7 болтов Æ20 мм.

Рис. 2.10. Схема расстановки болтов

3. Мероприятия по обеспечению пространственной жесткости и неизменяемости здания

Данное здание относится ко второму типу по требуемым связям, так как имеет каркас из плоских трёхшарнирных арок. Поперечная устойчивость здания обеспечена геометрически неизменяемыми конструкциями арок без постановки связей, а продольная не обеспечена.

Рёбра панелей выполняют роль распорок и являются элементами связей. Способ их крепления к несущим конструкциям каркаса позволил получить шарнирные соединения, поэтому в таком каркасе возможны перемещения. Для предотвращения этих перемещений и обеспечения продольной устойчивости выполняю раздельные деревянные связи в покрытии (скатные связи – СС), образующие раскосную решетку. Две смежные арки, объединённые посредством таких связей, образуют жёсткий пространственный блок.

Такие блоки создаём в торцевых отсеках и в среднем. Необходимость устройства жёстких пространственных блоков по длине здания вызвана податливостью соединения в местах прикрепления элементов связей к несущим конструкциям и, как следствие, возможностью выхода последних из силовой плоскости. Торцевые жёсткие блоки, кроме того, воспринимают ветровые нагрузки, действующие на торцы здания.

Рис.3.1. Поперечный разрез здания с указанием видов связей

Рис. 3.2. План здания с указанием расположения скатных связей

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: