- •Снеговая нагрузка: Минск находится в I iб снеговом районе, поэтому
- •2.4. Проверка устойчивости плоской формы деформирования рамы
- •Площадь сечения гнутой части:
- •Момент сопротивления сечения:
- •Гибкость рамы:
- •3. Мероприятия по обеспечению пространственной жесткости здания
- •4. Мероприятия по обеспечению долговечности основных несущих и ограждающих конструкций.
- •5. Список использованных литературных
2.4. Проверка устойчивости плоской формы деформирования рамы
Покрытие из плит шириной 1.18 м раскрепляет верхнюю кромку рамы, для этого устраиваем раскосы через 2 плиты, lm=2,36 м
(7.35 /1/)
где n - показатель степени, учитывающий раскрепление растянутой кромки из плоскости: n=2 для элементов, имеющих такое раскрепление.
Площадь сечения гнутой части:
А=b·h=0.245·1.083=0,265335м2
Момент сопротивления сечения:
(формула 7.30 /1/) - расчетное напряжение сжатия;
(формула 7.22 /1/) - расчетное напряжение изгиба;
- коэффициент, учитывающий увеличение напряжений при изгибе от действия продольной силы определяемый по формуле 7.32 /1/:
,
kc - коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле 7.13 /1/ для участка длиной (lm) между закреплениями:
где (7.15 /1/)
(п. 6.1.5.2 /1/)
Гибкость рамы:
= = =7,54 (7.16 /1/) где ld=lm согл. п.7.3.3.3 [1]
- радиус инерции сечения элемента в направлении соответствующей оси;
Так как
Тогда
- коэффициент устойчивости изгибаемого элемента определяем по формуле 7.24 1/:
lm=2360 мм - расстояние между опорными сечениями элемента;
- ширина поперечного сечения;
- максимальная высота поперечного сечения на участке ;
- коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке (табл. 7.4 /1/);
Подставив найденные значения, получим:
- таким образом, условие устойчивости выполнено и дополнительных раскреплений рамы не требуется.
2.5. Конструирование и расчет конькового узла
Коньковый узел решается с помощью стальных креплений. Расчёт производится на действие максимальных:
- продольной силы Fd=32,665 кН;
- поперечной силы Vd=13,573 кН.
Проверка торцевого сечения на смятие под углом =20
cm.. d k1·k2·fc..d
Расчетное сопротивление сжатия под углом к волокнам:
fc.90.d=1,8·kmod·kh·kδ·kt·ks=1,8·1,05·0,8·1,1·10.9=1,5 МПа;
fс.о.d=15· kmod·kh ·kδ·kt·ks=15·1.05·0.8·1.1·1·0.9=12,474МПа (табл.6.5/1/)
Расчётное напряжение смятия под углом к волокнам древесины:
cm..d = ;
Ad – площадь опорной площадки торца полурамы, определяемая из условия смятия: Ad = N/fcm.90.d = 32,665103 /12,474 = 21776,67 мм2;
Ad= b·hd; следовательно, hd = Ad / b = 21776,67 / 245 =88,88 мм,
или hd = 0,6h = 0,6 0,404 = 0,228 м;
принимаем hd =260 мм, тогда Ad = 245260= 63700 мм2.
lsk = 0,085 м;
(7.78 /1/)
, (7.79 /1/)
где (7.80 /1/)
(7.81 /1/)
(7.82 /1/)
(7.83 /1/)
k1 = 0,351
k2 = -3,161, принимаем k2 =1. Тогда
cm..d k1k 2fc.. d
cm..d =0,51 МПа <0,351 16,522= 2,29МПа.
Условие на смятие выполняется.
Металлические пластины крепятся к торцам полурам при помощи болтов диаметром 20 мм.
Минимальные расстояния между болтами определяются по таблице 9.5. /1/. Вдоль волокон между осями болтов и до торца элемента не менее чем: 7·d = 7·20=140 мм; поперек волокон между осями болтов не менее чем: 3,5·d = 3,5·20 = 70 мм; поперек волокон до кромки элемента не менее чем: 3·d=3·20=60 мм.
Усилие действующее на болты:
Расчётная несущая способность соединения:
Rd = R1d.minnnns (9.6 /1/)
Расчётную несущую способность одного среза нагеля в двухсрезном соединении с обоими внешними элементами из стали следует принимать равной меньшему значению из полученных по формулам:
, (9.13 /1/)
, (9.14 /1/)
где t2=0,245 м – толщина среднего элемента;
d=0,02 м – диаметр болта;
fnd=18 МПа–расчётное значение сопротивления изгибу болта, nmax=0,6236 (п. 9.4.6.2 /1/)
= 18 = 16,49 МПа, (табл. 9.1 /1/);
k = 0,62 – коэффициент, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесины α=90º-20º=70º (т. 9.3 /1/), тогда
Rld,min1=16,49·0,2450.02·0,62=5,0 кН;
-минимальное значение несущей способности одного среза болта диаметром 20 мм.
Находим требуемое количество болтов при ns=2 – количество швов в соединении для одного нагеля:
- по внутренним осям болта,
- по крайним осям болта.
Принимаем nn =5 болтов 20 мм.
Расчётная несущая способность соединения:
Rd=5·3·2=30 кН>Vd=29,57 кН.
Rd=7,8·2·2=31,2 кН>Vd=15,99 кН.