Дощато-клееной колонны

Колонну проектируем из пиломатериалов: сосны 3-го сорта.

Предварительный подбор сечения колонны

Предельная гибкость для колонн равна 120. При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью 100. Тогда при гибкости 100 и распорках, располагаемых по верху колонны

, отсюда

, отсюда

При высоте здания Н = 4,2 м получим

Принимаем, что для изготовления колонн используют доски шириной 150 мм и толщиной 140 мм. После фрезерования (острожки) толщина досок составит 40 - 7 = 33 мм. Ширина колонны после фрезерования (острожки) заготовочных блоков по пласти будет 150 - 10 = 140 мм. С учётом принятой толщины досок после острожки высота сечения колонны будет

Определение нагрузок на колонну

Расчётная схема рамы приведена на рисунке. Определим действующие на колонну расчётные вертикальные и горизонтальные нагрузки

Вертикальные нагрузки:

- от ограждающей конструкций покрытия

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

расчётный пролёт

полная ширина покрытия здания

где - пролёт здания в свету

- толщина стены

- вылет карниза

- от веса ригеля (в данном случае клеедощатой арки)

- от стены

где

- от снега

- собственный вес колонны

Горизонтальные нагрузки:

- ветровая нагрузка

где

Для здания размеров в плане 49,5 × 18 м, при

При

- коэффициент надёжности по нагрузке

При z = 5 м, k = 0,75

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

Определение усилий в колоннах

Поперечную раму однопролётную здания, состоящую из двух колонн, жестко защемленных в фундаментах и шарнирно соединённых с ригелем в виде арки рассчитывают на вертикальных и горизонтальные нагрузки. Рама один раз статически неопределима. При бесконечно большой жесткости ригеля (условное допущение) за неизвестное усилие принято продольное усилие в ригеле x_b, которое определяем по правилам строительной механики.

Определение изгибающих моментов (без учёта коэффициента сочетаний):

- от ветровой нагрузки

усилие в ригеле

изгибающий момент в уровне верха фундамента

- от внецентренного приложения нагрузки от стен:

эксцентриситет приложения нагрузки от стены

изгибающий момент, действующих на стойку рамы

усилие в ригеле (усилие растяжения)

изгибающие моменты в уровне верха фундамента

Определение поперечных сил (без учёта коэффициента сочетаний):

- от ветра нагрузки

- от внецентренного приложения нагрузки от стен

Определение усилий в колоннах с учётом в необходимых случаях коэффициентов сочетаний:

1-е сочетание нагрузок

моменты на уровне фундаментов

Для расчёта колонн на прочность и устойчивость плоской формы деформатирования принимаем:

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

2-е сочетание нагрузок (при одной временной нагрузке коэффициент ψ₁ не учитываем)

3-е сочетание нагрузок

изгибающий момент в уровне фундамента

поперечная сила

Расчёт колонн на прочность по нормальным напряжениям и на устойчивость плоской формы деформирования:

Расчёт проводится на действие N и M при первом сочетании нагрузок.

Расчёт на прочность проводим по формуле 28 [2]

При древесине 3-го сорта и при принятых размерах сечения по табл.3 [2]

С учётом (табл.5 [2]), (табл.6, [2]), (табл.7, [2]), (табл.8, [2]) и коэффициент надёжности получим

Площадь сечения колонны

Момент сопротивления

Расчётная длина (в плоскости рамы)

Гибкость

где

При эпюре моментов треугольного очертания (п.4.17 [2]) поправочный коэффициент к x

В данном случае эпюра моментов близка к треугольной

Условие выполняется.

Оставляем ранее принятое сечение, исходя из необходимости ограничения гибкос

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

Расчёт на устойчивость плоской формы деформатирования.

Расчёт производим по формуле 33 [2]. Принимаем, что распорки по наружным рядам колонн (в плоскости, параллельной наружным стенкам) идут только по верху колонн.

Тогда

В формуле как для элементов, не имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования:

- к эпюре моментов треугольного очертания (табл.2, прил. 4 [2]), , так как момент в верхней части колонны равен 0

Следовательно устойчивость обеспечена

Расчёт на устойчивость из плоскости как центрально сжатого стержня.

, (для второго сочетания нагрузок)

Устойчивость обеспечена

2.4.1 Расчёт опирания колонны на фундамент

Требуемый момент сопротивления

- расчётное сопротивление стали

Принимаем ] № 16, ,

Проверка сечения на скалывание при изгибе

Определим усилие, действующее в тесках и сминающее поперёк волокон древесину стойки под планками.

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

Площадь сечения одного стального теска в ослабленном нарезной сечении

- коэффициент, учитывающий влияние нагрузки

- коэффициент, учитывающий возможность неравномерного распределения усилий в двойных тесках

Принимаем А-I,

Определяем толщину планок из их расчёта на изгиб

Принимаем

Дата добавления: 2015-09-03