1. Геометрические размеры по оси рамы

Рассчитаем геометрию оси полурамы, полагая, что начало коор­динат находится в центре левой опоры. Радиус кривизны гнутого уча­стка принимаем из условия минимального отношения радиуса к тол­щине одной гнутой доски r_k = (150200)·170·0,0264,42.

Длина гнутой части l_гн = r_рад = 5,93 м.

Длина стойки от опоры до начала гнутой части l_ст = 0,49 м.

Длина оси ригеля до сопряжения с дугой 2,65м.

Длина полурамы :

l_пр = l_ст + l_гн + l_p = 5,93 + 0,49+ 2,65 = 9,07 м.

На основании произведенных вычислений строим расчетную схему рамы:

7. Расчетная схема гнутоклееной трехшарнирной рамы.

2. Сбор нагрузок на раму.

Нагрузку от покрытия (включающую в себя нагрузки от утепленных клеефанерных плит и конструкции кровли) принимаем по расчетам, выполненным в п. 1 данной работы.

Собственный вес рамы определяем при Ксв = 7.5 из выражения

, где

Sн – нормативная снеговая нагрузка по п. 5.2 СНиП 2.01.07-85;

l – расчетный пролет рамы.

3. Статический расчет рамы.

Расчет выполнен в программе EXCEL:

Загружение

Внутренние усилия от полной равномерно-распределенной на­грузки g=11,77 кН/м вычисляем по следующим формулам :

R=g·l/2 - вертикальная реакция; H = g· l²/(8·f) - распор ,

M_x = R·x - H·y - g·x²/2 - изгибающий момент,

N_x = (R - g·x)·sin_x + H·cos_x ; Q_x = (R-g·x)·cos _x - H·sin_x ,

где _x- угол наклона оси к горизонту в расчетной точке x.

4. Значения усилий в точках

	M	N	Q	x	y	угол	sin	cos
0	0	167,40	-93	0	0	90	1,00	0,00
1	-45,6	167,40	-93	0	0,49	90	1,00	0,00
2	-153,8	167,94	14,81408	0,958	3,24	51,5	0,78	0,62
3	-37,1	106,80	49,22708	3,42	4,8	13	0,22	0,97
4	-10,7	102,79	31,82873	4,06	4,95	13	0,22	0,97
5	4,3	98,77	14,43038	4,7	5,1	13	0,22	0,97
6	8,1	94,69	-3,23982	5,35	5,25	13	0,22	0,97
7	0,0	93,00	0	6	5,4	0	0,00	1,00

R=167,4(кН); H=93(кН)

6. Конструктивный расчет Опорное сечение

Принимаем ширину сечения рамы b= 0,16 м (из досок в заготовке 175 мм,

за вычетом 15 мм после фрезерования боковых поверхностей рамы ).

Требуемая высота сечения на опоре определяется из условия скалывания по СП 64.13330.2011 которая для прямо­угольного сечения преобразуется в

1,5·Q₀/A₀<R_ск ·m_сл,

где А₀= h₀·b площадь сечения на опоре.

Отсюда h_тр=1,5*93*10^-3/(1,6*1,05*0,16)=0,519

R_ск=1,6 МПа- расчетное сопротивление клееной древесины 2го сорта скалыванию при изгибе,

m_сл=1,05 (табл.10 СП64.13330.2011).

Принимаем h₀=0.52м

Проверка

По СП64.13330.2011

Запас 0,6%

Криволинейный участок

Для лиственницы 2го сорта при ширине более 0,13 м расчетное сопротивление сжатию и изгибу Rc=Rи=15 МПа. Приближенно требуемую высоту сечения в т.2 находим по величине изгибающего момента.

Принимаем высоту сечения из 27 слоев досок толщиной 2,6 см:

h=27*0.026=0.702 м

m_б = 0,93 (табл. 9 [1] при h=0.78 м)

Геометрические характеристики принятого сечения криволинейной части рамы:

А = bh= 0,7*0,16=0,112;

= 0,0131 м³;