Конструирование и расчет конькового узла

Конструирование и расчет конькового узла

Коньковый узел решается с помощью стальных креплений. Расчёт производится на действие максимальной продольной силы N=74,16кН; и соответствующей поперечной силы Q = 19,613 кН.

F_d=N·sinB+Q·cosB=74.16·sin6,858 +19,613·cos6.858=28,33

V_d(Q)=-Q·sinB+N·cosB=-19,613·sin6,858 +74.16·cos6.858=61,2

Проверка торцевого сечения на смятие:

s_{cm.a. d} £ k_s1k_{s 2}f_{c.a. d}

f_cм.o.d= 15×1,05×1×0,8 ×0,9×0,96× 1·0,8= 8.71МПа

f_c.90.d = 3×1,05×1×0,8 ×0,9×0,96× 1·0,8= 1.74МПа Расчётное напряжение смятия под углом к волокнам древесины:

,

A_d – площадь опорной площадки торца полуарки, определяемая из условия смятия: A_d = N/f_cм.а.d = 28,33×10³ / 5,3 = 5345 мм²;

A_d= b·h_d; следовательно, h_d = A_d / b = 5345 / 265 =20.17 мм,

принимаем h_d = 500 мм, тогда A_d = 265×500 = 132500 мм².

Рис. 2.3. – Схема конькового узла полуарки

,

где

s_cm.a.d = 0,22 МПа £ k_s1× k_{s 2}× f_{c.a. d} =0,287×0.377×5,3=0,51МПа

Условие на смятие выполняется.

Металлические пластины крепятся к торцам полуарок при помощи болтов диаметром 24 мм.

Минимальные расстояния между болтами определяются по таблице. Вдоль волокон между осями болтов и до торца элемента не менее чем: 7·d = 7·24=168 мм; принммаем 170 ммпоперек волокон между осями болтов не менее чем: 3,5·d = 3,5·24 = 84 мм; поперек волокон до кромки элемента не менее чем: 3·d=3·24=72 мм. Принимаем 82 мм

Усилие действующее на болты:

Расчётная несущая способность соединения:

R_d = R_1d.minn_nn_s

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 t₂=0,265 м – толщина среднего элемента;

d=0,012 м – диаметр болта;

f_nd=18 МПа–расчётное значение сопротивления изгибу болта, b_nmax=0,6236

= 5×1,05×0,8 =4,2 МПа,

k_a = 0,72 – коэффициент, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесины α=90º-6,858° = 83,142° тогда

R_ld,min=4200·0,265∙0,024·0,72=19.2 кН;

- минимальное значение несущей способности одного среза болта диаметром 24 мм.

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

- по крайним осям болтов,

- по внутренним осям болта.

Принимаем n_n =8 болтов Æ24 мм.

Дата добавления: 2015-08-29