2253
.pdf
11
Таблица 3
Исходные данные
|
Пролет l, |
На- |
п |
Диа- |
Rc, МПа |
п коли- |
в, мм |
|
м |
грузка |
|
метр |
|
чество |
|
|
|
q ,кН/ |
|
затяж- |
|
досок |
|
|
|
м |
|
ки, мм |
|
шт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Используемая буква/ |
по 1-й |
по 5-й |
по 3-й |
по 2-й |
по 1-й |
по 4-й |
по 3-й |
№ подварианта |
букве |
букве |
букве |
букве |
букве |
букве |
букве |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
18,0 |
20,5 |
0,85 |
40 |
13,5 |
22 |
170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
20,0 |
15,0 |
0,90 |
45 |
14,0 |
21 |
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
24,0 |
18,0 |
0,95 |
30 |
15,0 |
18 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
28,0 |
31,0 |
1,0 |
35 |
14,5 |
19 |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
32,0 |
32,5 |
0,90 |
45 |
16,5 |
24 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
31,0 |
28,5 |
0,95 |
55 |
17,0 |
23 |
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
26,0 |
21,5 |
1,0 |
60 |
14,5 |
25 |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
23,0 |
18,5 |
0,85 |
50 |
16,0 |
27 |
190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
34,0 |
19,5 |
0,95 |
40 |
13,0 |
20 |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
36,0 |
22,0 |
1,0 |
65 |
12,5 |
22 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача
Проверить прочность трехшарнирной арки покрытия производственного здания, изображенной на рис. 2.
Рис. 2. Трѐхшарнирная деревянная арка
12
Пример расчета
1. Базовые вычисления
1.1. Расчетная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению п=0,95
q=q п=21 0,95=20 кН.
1.2. Длина дуги арки
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
l |
2 |
16 |
f 2 |
|
|
|
|
242 |
|
16 |
62 27,7 м, |
|||||||
|
|
|
3 |
|
|
3 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где f |
l |
|
24 |
6 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.3. Опорные реакции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
А=В= |
ql |
|
20 24 |
240 кН |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
1.4. Усилие в затяжке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ql 2 |
|
20 242 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 кН |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 6 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вf |
|
|
|
|
|
|
||||||||
1.5. Максимальный изгибающий момент
М=0,0061 ql2=0,0061 20 242=70 кНм
1.6. Продольная сила
N=0,572ql=0,572 20 24=274 кН
1.7. Радиус кривизны
|
l 2 |
4 f 2 |
242 4 6 |
2 |
|
|
r |
|
|
|
|
|
15 м |
|
|
|
|
|||
k |
|
8 f |
8 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Так как rk = 15 м, то криволинейные блоки полуарок склеиваются из досок толщиной 4 см. После острожки с двух сторон по пластам склейки толщина досок (см. с. 5) будет равна 3,5 см (при толщине 5 см соответственно 4,5 см). Заданное сечение верхнего пояса имеет высоту h=700 мм (20 досок).
2. Проверка прочности верхнего пояса арки
2.1. Геометрические характеристики сечения
Fбр=Fрасч=h в=70 18=1260 см2 ,
W расч |
вh |
|
18 70 |
2 |
14700 см3 |
|
|
|
|||
6 |
6 |
|
|||
|
|
|
|
13
2.2. Радиус инерции
r=0,29h=0,29 70=20,3 см
2.3. Расчетная длина пояса lo=0,58 S=0,58 27,7=16 м
2.4. Гибкость
lro 160020,3 78,8 70 ,
следовательно,
3000 3000 0,482 78,82
2.5. Проверяем прочность принятого сечения арки на внецентренное сжатие от совместного действия максимального изгибающего момента и продольной силы
|
|
1 |
|
|
N |
1 |
|
274 |
0,65 , |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
R F |
0,48 1,3 1260 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
c бр |
|
|
|
|
|
|||
|
|
М д |
|
М |
|
70 |
|
108 кН м 10800 кН см , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,65 |
|
|
|
|
|
||||
N |
|
М д |
|
274 |
10800 |
|
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,94 кН/см =9,4 МПа Rс=13МПа |
|||||
Fрасч |
W расч |
1260 |
14700 |
||||||||||||
Устойчивость из плоскости арки не проверяем, так как она обеспечивается частым расположением прогонов кровли.
3. Проверка прочности затяжки
Расчетное сопротивление стали затяжки арки (сталь - марки ВСтсп 5)
Rу=235 МПа=23,5 кН/см2
3.1. Площадь сечения затяжки диаметром 40 мм
|
|
|
|
|
|
d |
2 |
3,14 42 |
|||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
12,56 см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3.2 Проверка прочности затяжки на действующее в ней усилие |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N=Н=240 кН, |
||
N |
|
|
240 |
19,1 кН / см2 R |
|
|
|
|
23,5 0,95 22,3 кН / см2 223 МПа |
||
|
|
у |
с |
||||||||
А3 |
12,56 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ВЫВОД: прочность арки обеспечена.
14
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Порядок расчѐта РГР № 1 и РГР № 2 (по пунктам).
2.Формулы 1 – 4 (наизусть).
3.От чего зависит расчѐтная длина деревянного стержня?
4.Как определить высоту поперечного сечения арки?
5.Область применения деревянных строительных конструкций.
Библиографический список
Основная литература
1. Запруднов, В. И. Основы строительного дела [Текст] : учеб. пособие / В. И. Запруднов, В. В. Стриженко. – М., 2007. – 260 с.
Дополнительная литература
2.Арзуманов, А. А. Основы строительного дела [Текст] : метод. указания к лаб. работам для студентов по направлению подготовки 250400 – Технология лесозаготов. и перераб. пр-в / А. А. Арзуманов. – Воронеж, 2012. – 36 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
3.Арзуманов, А. А. Основы строительного дела [Текст] : тексты лекций / А. А. Арзуманов. – Воронеж, 2013. – 103 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
4.Арзуманов, А. А. Основы строительного дела. Одноэтажное промышленное здание [Текст] : метод. указания к выполнению курсовой работы для бакалавров по напр. подгот. 250400 – Технология лесозаготов. и перераб. пр-в / А. А. Арзуманов. – Воронеж, 2011. – 48 с. – Электронная версия
вЭБС ВГЛТУ.
5.Использование современных строительных материалов в лесном
комплексе [Текст] : учеб. пособие / С. И. Сушков, А. А. Арзуманов, В. Н. Макеев, А. С. Сушков. – Воронеж, 2014. – 136 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
15
Арзуманов Арбен Андреевич
ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОГО ДЕЛА
Методические указания к расчѐтно-графическим работам для студентов по направлению подготовки 35.03.02 – Технология
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Редактор А.С. Люлина
Подписано в печать 29.10.2015. Формат 60×90 /16. Усл. печ. л. 0,94. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 25 экз. Заказ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
4-00 |
16 |
|