Расчет составной балки на пластинчатых нагелях

Пролет балки l_o = 6,5 м, шаг конструкций B = 4,5 м

Нагрузка от покрытий и снеговая нагрузка соответствуют значению, полученному для фермы. Нагрузка на 1 м несущих конструкций q = 14,25 кН/м

Определяем максимальный момент:

M_max=q·l² / 8 = 14,25· 6,5² / 8 = 75,25 кНм

Зададимся b=25 см, R_н=14МПа. Из расчета прочности k_w=0,9

Тогда требуемая высота сечения определяется по формуле:

h_тр=

Принимаем сечение 250х400мм

Сечение балки:

;

;

Расчет несущей способности одной связи:

Поскольку на балку действует распределенная нагрузка, принимаем вариант с расположением нагелей на крайних участках длиной по 0,4l=2,6 м. Тогда требуемое число нагелей:

Шаг нагелей:

Проверка прочности:

- выполняется.

Проверка прогибов:

- условие выполняется

Расчет и конструирование клееной стойки с-2

Сбор нагрузок:

1. Вертикальная нагрузка – вес покрытия, снег. Весом стойки пренебрегаем

Нагрузка на 1м несущих конструкций q = 14,25 кН/м (см сбор нагрузок на расчет фермы)

С учетом веса фермы – 15,78 кН/м

N₁ = N´₁ =кН/м;

2. Горизонтальные нагрузки – ветровые

,

где W₀=0,38 кПа для III снегового района нормативное значение ветрового давления;

с - аэродинамический коэффициент

с = 0,8 – с наветренной стороны

с = 0,6 – с подветренной стороны

k - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте:

k=1, до высоты 10м

где p_f = 1,4 - коэффициент надежности для ветровой нагрузки

В = 4,5 м – шаг рам

Статический расчет стойки

Производим методом сил:

где h = 0,9 м – наибольшая высота покрытия, включая высоту ригеля и толщину плит

W₁= 1915,2∙0,9+1915,2∙6,0/2=7469,28 Н;

W₂ = 1436,4 0,9+1436,4∙6,2/2=5601,96 Н.

Расчетные усилия в сечении стойки изгибающий момент в основании стойки:

N =104,57 кН/м

Предварительный подбор площади сечения стойки по предельной гибкости :

Принимаем

Принимаем сечение колонны 235  231 мм из 7 досок сечением 33  235 мм (40  250 до фрезерования).

Геометрические характеристики сечения:

F_нт=F_бр=b_kh_k= 23,523,1 = 542,85см²;

;

Гибкость элемента

.

Полученная гибкость >70, следовательно, коэффициент продольного изгиба определяется по формуле:

Коэффициент влияния деформаций изгиба:

где R_c = 11×1,2×1/0,9=14,67 МПа — расчётное сопротивление сжатию.

Поправочный коэффициент:

где α_н = 1,22 – коэффициент при действии сосредоточенной силы.

Находим момент M_q с учетом поправочного коэффициента:

Проверка прочности:

Проверка устойчивости плоской формы деформирования:

где l_р = l₀ = H = 6,0 м

Расчет на устойчивость из плоскости как центрально сжатый элемент.

F_расч=F_HT= F_бр=542,85 см²

Устойчивость обеспечена.

Расчет узла защемления колонны в фундаменте:

Применяем железобетонные приставки из бетона В25, из которых выпущены 4 стержня из арматуры А-II. Вклеивание стержней осуществляется клеем ЭПЦ-1.

Принимаем предварительно стержни d = 18мм.

Диаметр отверстия d_отв = d_а + 5 = 18 + 5 = 23мм.

Расстояние между осью арматурного стержня и наружной гранью колонны 2d_а = 36мм.

Пренебрегая работой сжатых арматурных стержней усилия в растянутых арматурных стержнях:

Принимаем 2Ø18 A^f_s =5,09 см²

Расчетная несущая способность вклеиваемых стержней на выдергивание:

Следовательно, несущая способность соединения достаточна.

Конструктивно принимаем еще 2Ø18 A^f_s =5,09см²