Расчет стальных элементов арки
Опорный узел
Расчетные усилия в опорном узле: нормальная сила Nрасч.=290,9кН (комбинация нагрузок: ветровой и постоянной, см. приложение 1, элемент 1).
а). Проверку торца на смятие выполняем по формуле:
,
где
- площадь смятия торца, принимаемая из условия: ;
– расчётное сопротивление древесины смятию, принимается по СНиП II-25-80 п.3.1, таб. 3;
–коэффициент, применяемый при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде, принимается по СНиП II-25-80 п.5.14, таб. 19;
;
Проверка торца на смятие выполняется, принимаем .
б). Арка крепится к фундаменту через уголок L200x10 l=200мм. Опорную пластину принимаем конструктивно 300х650х12мм. Задаём диаметр болтов и определяем их количество из формулы определения количества нагелей в сечении, взятой по СНиП II-25-80 п.5.13, п.5.14.
Число болтов равно: , где:
Q=18,55кН – расчетное усилие (комбинация нагрузок: ветровой и постоянной, см. приложение 1, элемент 1);
Тmin – наименьшая расчетная несущая способность, найденная по формуле:
– несущая способность нагеля на смятие среднего элемента, где - толщина среднего элемента; - диаметр болта;
nш=2 – число расчетных швов одного нагеля.
– коэффициент, применяемый при расчете на смятие древесины при α=900, принимается по СНиП II-25-80 п.5.14, таб. 19.
.
Принимаем 2 болта диаметром 16 мм.
в). Анкерные болты подбираются из условия работы болтов на смятие по СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» п.11.7. формулы 127 и 128.
,
где
- сопротивление соединяемых листов стали С255;
- коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по СНиП II-23-81* табл. 35*, учитывая, что мы применяем болты нормальной точности;
nср=2 – число расчетных срезов одного болта;
Q=18,6 кН – сила в опорном узле, смотри приложение 1.
Принимаем конструктивно 2 болта d=20мм.
Рисунок 48. Опорный узел:
1- уголок L200x10 l=200, 2 – стальной лист 300х650 t=12мм, 3 – болт диаметром 16 мм, 4 – анкерный болт диаметром 20 мм
Коньковый узел
Крепление полуарок принимаем при помощи деревянных накладок размером 900х180х100 мм 6-мя болтами диаметром 20 мм (Рис. 61). Расчет ведем на максимальную поперечную силу Q=3134,84кг и N=879,158кг в 1 сечении 11 элемента.
а). Проверка на смятие торца арки:
,
Вычисляем расчётное усилие Nрасч.. Оно не равно усилию N взятого из приложения 1, т. к. действует под углом к элементу 11:
– расчётное сопротивление древесины, принимается по СНиП II-25-80 п.3.1, таб. 3;
–коэффициент, применяемый при расчете на смятие древесины в нагельном гнезде, принимается по СНиП II-25-80 п.5.14, таб. 19;
Для обеспечения достаточной шарнирности в коньке принимаем высоту сечения :
- площадь смятия торца;
;
Принимаем высоту сечения арки в коньке и площадь смятия торца .
б). Находим количество и диаметр болтов в коньковом узле.
Вычисляем расчётное усилие Qрасч.. Оно не равно усилию Q взятого из приложения 1, т. к. действует под углом к элементу 11:
Qрас=
Изгибающий момент в накладках равен:
, где - расстояние между болтами.
Напряжение в накладке: < , где ;
Усилия, действующие на болты:
;
;
Расчетная несущая способность одного 2-х срезного болта при толщине накладки δ =10 см:
;где
- количество поверхностей среза;
- коэффициент, учитывающий снижение расчетной несущей способности при действии усилия под углом к волокнам;
< - несущая способность нагеля на изгиб, где - толщина крайних элементов; - диаметр болта; Для расчёта принимаем значение
– несущая способность нагеля на смятие среднего элемента, где - толщина среднего элемента; - диаметр болта;
Усилие, воспринимаемое 3-мя 2-х срезными болтами в ближайшем к коньковому узлу ряду:
Принимаю 3 болта диаметром 16мм.
Рисунок 49. Коньковый узел
1- клееный пакет 600х200, 2- накладка 250х200 l=500, 3- болты диаметром 20 мм
Дата добавления: 2017-04-05; просмотров: 1880;