Опорний вузол.

Розрахункові зусилля О₁ = 16258 кгс; V₁ = 15705 кгс R_А = 5370 кгс;

Потрібна довжина горизонтальної площадки опирання із умови зминання обв’язочного бруса поперек волокон.

(25)

де R_А – реакція в опорі в кгс;

R_СМ90 – розрахунковий опір деревини зминанню під кутом 90 ⁰ визначається по формулі

=

Для створення горизонтальної опорної площадки виконуємо подушку перерізом 200*200мм довжиною 450мм з с тесанням горизонтальної площадки 180 мм. Подушка врізається в брус на глибину 130 мм, що забезпечує потрібний ексцентриситет

і достатню площину зминання 13см≥6,5см.

Перевіряємо довжину подушки по сколюванню вздовж її довжини:

(26)

де О₁ – розрахункове зусиля в стержні АВ в кгс;

b – ширина подушки в см;

R_ск – розрахунковий опір деревини сколюванню в кгс/ см²;

Подушка кріпиться до брусу двома парами болтів d = 18 мм.

Нижній пояс приєднується до опорного вузла траверсою, звареною із швелера №10 з стінкою, підсиленою листом товщиною 10 мм, і листа розмірами 20*160мм. Ширина листа забезпечує потрібну розмір висоти площини зминання торця верхнього пояса (подушки), рівною h_cm = 6,57см. Траверса розраховується на згин з розрахунковим прольотом, рівним відстані між вітками нижнього поясу

Розрахунковий момент

(27)

де V₁ – розрахункове зусилля в стержні в кгс;

L_тр – довжина траверси в см;

b - ширина траверси в см;

;

Геометричні характеристики перерізу:

площа перерізу

F = 10+10.9+32 = 52.9см²

положення центра тяжіння

(28)

де S – статичний момент інерції

F – площа перерізу

момент інерції перерізу

I = 22.4+0.83+49.91+10.66+130.57+166.46=380.83см⁴

мінімальний момент опору

(29)

де I – момент інерції

h – висота перерізу

z – відстань до центру тяжіння

нормальні напруження

(30)

де М_тр – розрахунковий момент

W – момент опору

Перевіряємо на згин лист траверси при тиску зусилля в нижньому поясі

(31)

V₁ – розрахункове зусилля в стержні в кгс;

b - ширина траверси в см;

Згинаючий момент для полоси середньої ділянки шириною 1 см при прольоті 10 см і защемлених кінцях.

(32)

L _м – довжина прольоту в см;

аналогічно, для консольної ділянки довжиною 3 см.

Потрібна товщина плити

см (33)

приймаємо товщину пластини 2 см.

Розраховуємо зварні шви для кріплення швелеру до листа. Довжина траверси 40 см. Потрібна довжина шва визначається за формулою:

(34)

де V₁ – розрахункове зусилля в стержні в кгс;

L_шв – довжина зварного шву;

0.7 – коефіцієнт який враховує не провар металу

R_СВ^УГ –

приймаємо шви висотою 5 мм.

Приєднання ферми до обвязочного брусу проводиться болтами діаметром 18 мм за допомогою кутників 80*8 мм.

Вузол нижнього пояса. Розрахункові зусилля: V₁ = 15705кгс; V₂ =9810 кгс; D₁= D₂=3610кгс. Фасонки в вузлі виконані в вузлі виконано із листової сталі товщиною 10 мм з отворами для точених вальків. Елементи нижнього поясу і розкіс кріпляться в вузлі за допомогою петель.

Розрахункова довжина вальків

;

де 2,8 – діаметр стержнів в см;

1 – товщина плити в см;

Розрахунковий момент у вальках для кріплення горизонтальних тяжів (по максимальному зусиллю)

(35)

де V₁ – розрахункове зусилля в стержні в кгс;

L_в – розрахункова довжина вальків в кгс;

Потрібний діаметр вальків

(36)

де М – розрахунковий момент;

R – розрахунковий опір металу [ ];

Перевіряємо прийнятий діаметр валька на зріз

(37)

на зминання

(38)

Аналогічно підбираємо валік діаметром 20 мм для закріплення розкоса.

Розрахункова довжина вальків

де 2 – діаметр стержнів в см;

1 – товщина плити в см;

Розрахунковий момент в вальках для кріплення горизонтальних тяжів (по максимальному зусиллю)

Потрібний діаметр вальків

;

Перевіряємо прийнятий діаметр валька на зріз

;

на зминання

;

Найменша ширина фасонок в місці послаблення отворами

(39)

де d_в – діаметр валька в см;

δ – товщина пластинки в см;

V₁ – розрахункове зусилля в стержні а кгс;

з конструктивних міркувань ширина пластинки

;

Конструктивно приймаємо висоту шва кріплення петель h_ш = 8 мм.

Довжина шва визначається за формулою

Приймаємо довжину шва 10 см.

Проміжний вузол верхнього поясу.

Зусилля від одного елемента верхнього поясу на інший передаються лобовим упором торців через площини зминання. Стик в вузлі перекривається двома деревяними накладками перерізом 150*75 мм довжиною 72 см на болтах діаметром 12 мм, які забезпечують жорсткість вузла.

Зусилля від стойки передається на верхній пояс через торець упором. Накладки із брусків перерізом 75 * 75 мм довжиною 380 мм і болти діаметром приймаються конструктивно.

Коньковий вузол. Розрахункові зусилля: О₂ = 12990кгс; D₂ = 3610кгс. Зусилля від одного елемента на інший передаються лобовим упором вкладишу перерізом 100*100 мм довжиною

200 мм. Розміри дубового вкладишу приймається таким чином, щоб конструкція вузла забезпечувала потрібний розмір площини зминання торця вкладишів – 100 мм>63.7 мм. Перетин ліній дії зусиль в всіх елементах в одній точці з розрахунковим ексцентриситетом е=3,5см і розміщення траверс для кріплення розкосів.

Траверси влаштовуємо з швелеру №8 з стінкою підсиленою листом товщиною 8 мм, і листа розміром 10*100 мм

Розрахунковий згинаючий момент в траверсі визначаємо за формулою (25);

Геометричні характеристики перерізу:

- площа перерізу

F= 4+8.98+10 = 23 см²

- положення центру тяжіння визначаємо за формулою (26)

;

- момент інерції перерізу

I = 12.8+13*1.17²+10*1.52²=53.8 см⁴;

- мінімальний момент опору визначаємо за формулою (27)

;

- нормальні напруження визначаємо за формулою (28)

;

Провіряємо на згинання лист траверси при тиску за формулою (29)

;

Приймаємо кінці защемленими, визначаємо згинаючий момент в полосі шириною 1см середньої ділянки при прольоті 8 см

;

Потрібну товщину листа визначаємо по формулі (30)

; приймаємо 1см.

Швелер і лист зварюються між собою (шов h_ш = 5 мм). Лист має коритоподібну форму і являється загальним для всіх траверс. До нього двома болтами кріпляться дубовий вкладиш і вертикальна підвіска із круглого стержня.

По аналогії з опорним вузлом в коньковому вузлі використовується подушка перерізом 200*200 довжиною 450 мм з врізанням Ії в бруси верхнього пояса на глибину 130 мм. Лист траверси - шириною 100 мм забезпечує необхідний розмір площини зминання торця подушки 100 мм > 63,7 мм.

Для укладання щитів покриття по коньку з обох сторін поясу випускаються парні накладки перерізом 75 * 50 мм довжиною 650 мм з врізанням один в одного в пів товщини з прокладкою в між ними. Накладки кріпляться до брусків верхнього поясу болтами діаметром 16 мм і разом з коритоподібним листом траверси забезпечують жорсткість вузла в площині ферми.

Список використаної літератури

1. “Конструкции з дерева и пластмас. Примеры расчета и конструирования ”

Иванов В.А – К.: Высшая школа, 1981;

2. СНиП 2.01.07. – 85 “Нагрузки и воздействия ” – М.: Стройиздат, 1988;

3. СНиП ll – 25 – 80, Часть ll “ Деревянные конструкции – М ”

Стройиздат, 1988;

4. СНиН ІІ-23-81* Стальные конструкции. М. Стройиздат., 1981

Дата добавления: 2015-08-18