4.6.2. Расчет промежуточного узла верхнего пояса (в)

Конструкция узла показана на рис. 4.6.2.

Рис. 4.6.2. Промежуточный узел В верхнего пояса.

Стык клееных блоков верхнего пояса в узле В с двух сторон перекрывается накладками 1 с размерами сторон поперечного сечения 145×120 мм (из досок до острожки 150×125 мм). Снизу стык клееных блоков поддерживается подбалкой 2 с размерами сечения 135×145мм (из бруса до острожки 150×150 мм), которая опирается на стойку ВД. Соединение накладок и подбалки с клееными блоками осуществляется с помощью стальных болтов диаметром 12 мм.

Для обеспечения постоянного эксцентриситета по всей длине верхнего пояса в месте стыка панелей в узле В устраивается прорезь глубиной 2е=2×8,45=16,9смот верхней кромки.

Деревянная подбалка работает на местное смятие поперек волокон торцом стойки ВД, которая крепится к верхнему поясу с помощью деревянных накладок 3 и металлических болтов диаметром 12 мм. Усилие сжатия в стойке V₁=39794 Н.

Расчетное сопротивление древесины подбалки местному смятию поперек волокон (П.3.1[1]):

Па.

где Па– расчётное сопротивление древесины пихты 2-ого сорта сжатию и смятию по всей площади поперёк волокон (табл.3 [1]);

= 15,6 см – длина площадки смятия, равная высоте поперечного сечения стойки ВД.

Проверка прочности древесины подбалки на смятие: Па.

F_см=b_с×h_с=13,5×15,6=210,6 см² (210,6×10^-4м²) –площадь поперечного сечения стойки ВД.

4.6.3. Расчет промежуточного узла д нижнего пояса

Конструкция узла показана на рис. 4.6.3.

Рис.4.6.3 Промежуточный узел Д нижнего пояса

В узле нижнего пояса сходятся пять элементов: раскос БД, стойка ВД, раскос ДГ, панели нижнего пояса АД и ДД^/, которые своими торцами упираются в металлические диафрагмы.

Расчетные значения усилий в элементах (согласно табл.4.2):

В раскосе БД – U₁ = +111423 Н

В стойке ВД – V₁ = -39794 Н

В раскосе ДГ –Д^/₁ = +4231 Н

Д₁ = -24872 Н

В панели ДК – U₂ = +120178 Н.

Размеры диафрагм:

см

см

см

см – назначается конструктивно для нулевой панели АД нижнего пояса.

Вертикальная диафрагма 1 рассматривается как закрепленная по трем сторонам пластинка, загруженная равномерным давлением от горизонтальной составляющей сжимаемого усилия Д₁в раскосе ДГ.

Па,

где F_В= b_п×h₁=13,5×17,32=233,82 см²– площадь опирания раскоса ДГ на вертикальную диафрагму.

Расчетный изгибающий момент в середине свободной кромки:

Нм,

где α=0,122 – для отношения сторон а_в(h₁)/b_в=17,32/13,5=1,28 (табл.4.3[9).

Требуемая толщина вертикальной диафрагмы:

м.

Принимаем мм.

Горизонтальная диафрагма 2, поддерживаемая снизу вертикальным ребром 3, разделяется на две пластины. Левая пластинка с размерами сторон h₃×b_г=7,8×13,5см рассматриваются как закрепленная по трем сторонам, загруженная равномерным давлением от действия сжимающего усилия в стойке ВД.

Па.

Расчетный изгибающий момент в пластинке при отношении сторон а_Г(h₃)/b_Г=7,8/13,5=0,58 (α=0,071) определяется по формуле:

Нм

Требуемая толщина горизонтальной диафрагмы:

м.

Принимаем мм.

Размеры поперечного сечения вертикального ребра 3 определяются из условий работы его на изгиб как балки на двух опорах, загруженной распределенной нагрузкой V₁=39794. Расчетный изгибающий момент равен:Нм

Требуемый момент сопротивления:

м³

Задаваясь толщиной ребра b_р=10мм определяем его высоту:

см

Принимаем высоту вертикального ребра h_p=2 см.

Раскос ДГ в узле Д крепится к металлическим фасонкам с помощью болтов диаметром d=12мм, которые воспринимают растягивающие усилие в раскосе Д^/₁=4231Н.

Расчетная несущая способность одного условного среза болта определяется по формулам (согласно табл.17 [1]):

- из условия смятия древесины нагельного гнезда раскоса:

- из условий изгиба болта

,

но не более

Необходимое количество болтов для крепления раскоса к металлическим фасонкам:

шт.,

Принимаем конструктивно два болта d=12мм.

Уголки панели ДК нижнего пояса крепятся в узле Д с помощью сварных швов, которые должны воспринимать растягивающие усилие U₂=120178Н.

Усилие на шов:

- у обушка одного уголка:

Н

- у пера:

Н

Требуемая длина сварного шва у обушка:

-из расчета на срез по металлу шва: м =7,0см;

-из расчета на срез по границе сплавления: м = 5,4см;

Требуемая длина шва у пера:

м = 3,0см;

м = 2,3см.

Принимаем длину шва для приварки каждого уголка к фасонкам с учетом удлинения каждого шва на 10 мм:

-у обушка – 70+10=80мм

-у пера – 30+10=40мм.