- •Содержание
- •1. Исходные данные
- •1.1 Определение расчетных характеристик материала
- •2. Расчетно-конструктивный раздел
- •2.1. Компоновка конструктивной схемы
- •2.2. Технико-экономическое сравнение вариантов несущих конструкций покрытия
- •2.3. Разработка схемы пространственного крепления каркаса
- •2.4. Конструирование и расчет покрытия здания
- •2.4.1. Назначение размеров конструкций покрытия
- •2.4.2. Расчёт дощатого настила
- •2.4.2.1. Сбор нагрузок
- •2.4.2.2. Расчёт настила
- •2.4.3. Расчёт прогонов кровли
- •3.4.3.1. Назначение конструкции прогонов кровли
- •3.4.3.2. Сбор нагрузок на прогон
- •2.5. Конструктивный расчет несущих конструкций
- •2.5.1. Расчет стойки рамы
- •2.5.2. Расчет ригеля рамы
- •2.5.3. Расчет подкоса
- •2.5.4. Расчет карнизного узла
- •2.5.5. Расчет конькового узла
- •2.5.6. Расчет узла крепления подкосов стойки
- •2.5.7. Расчет опорного узла
- •Список литературы
2.5.2. Расчет ригеля рамы
На участке СО ригель работает как сжато-изгибаемый элемент. Расчетным является сечение С, т.к. там действует максимальный изгибающий момент и продольная сила (МС и NСВ), а также сечение ослаблено врезкой под подушку упора и отверстием под болт, диаметром 16 мм.
Ригель проектируем из бруса сечением mР x nР.
Рисунок 9 – Сечение ригеля
;
принимаем ;
.
1. Расчет на прочность сжато-изгибаемых элементов:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Процент недогруза: .
2. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов.
;
;
(для элементов, имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования);
;
;
;
;
.
Участок КС работает на растяжение с изгибом. Расчетное сечение – точка С, т.к. там действует максимальный момент МС, продольная растягивающая сила NС снизу, сечение ослаблено врезкой и отверстием под болт.
Расчет производится по в соответствии с п. 4.16 [3]:
.
Процент недогруза .
2.5.3. Расчет подкоса
Ширина распорки: .
Высота распорки: .
Толщина накладки:.
Высота накладки: .
Рисунок 10 – Сечение подкоса
Расчет подкоса на осевое сжатие производим как составного элемента на податливых связях, часть ветвей которых не оперты по концам. Т.к. распорка непосредственно воспринимает сжимающие усилия в подкосе, а накладки лишь повышают ее устойчивость при продольном изгибе, то подкос рассчитываем как сжатый стержень с неравномерно нагруженными ветвями (п. 4.7 [3]).Накладки крепятся к распорке при помощи гвоздей, размеры которых определяются расчетом.
1. Расчет на прочность производится по формуле:
, (2.18)
где - площадь сечения опертых ветвей, см2.
;
условие прочности выполняется.
2. Расчет на устойчивость относительно оси Х, перпендикулярной швам сплачивания производится по формуле:
, (2.19)
где - коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента.
Гибкость подкоса определяется относительно оси Х определяется по формуле:
, (2.20)
где - коэффициент приведения, определяемый в соответствии с п. 4.21 [3] в зависимости от закрепления подкоса.
- радиус инерции сечения подкоса с максимальным размерами брутто относительно оси Х, см, определяемый по формуле:
, (2.21)
где - момент инерции сечения, см4, определяемый по формуле:
, (2.22)
где - моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.
;
;
.
Процент недогруза .
3. Расчет на устойчивость относительно оси Y, параллельной швам сплачивания.
Устойчивость составных центрально сжатых стержней относительно оси Y проверяется с учетом сдвигов по швам, возникающих вследствие податливости соединений, по формуле:
, (2.23)
где - коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента.
Гибкость составных элементов определяется с учетом податливости соединений по формуле:
, при , (2.24)
где – гибкость подкоса относительно оси У.
–гибкость отдельной ветви.
Гибкость подкоса определяется относительно оси Y определяется по формуле:
, (2.25)
где - коэффициент приведения, определяемый в соответствии с п. 4.21 [3] в зависимости от закрепления подкоса.
- радиус инерции сечения подкоса с максимальным размерами брутто относительно оси Y, см, определяемый по формуле:
, (2.26)
где - момент инерции сечения, см4, определяемый по формуле:
, (2.27)
где - моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.
;
;
;
;
.
определяется по формуле:
, (2.28)
где - высота сечения, см ();
- ширина сечения, см ();
- количество швов ();
- расчетное количество срезов связей в одном шве на 1 м. элемента (). Необходимо выбрать такую расстановку гвоздей, чтобы выполнялось условие, где- расчетная длина ветви - это расстояние между гвоздями в подкосе при встречной забивке.
- расчётная длина подкоса, м;
- коэффициент податливости соединений, определяемый по табл. 12 [3]:
, (2.29)
где - диаметр гвоздя, см.
Диаметр гвоздя подбирается из условия:
, (2.30)
Минимальная длина гвоздя:
, (2.31)
где - количество швов, пробиваемых гвоздем;
Максимальная длина гвоздя:
, (2.32)
Принимаем гвозди согласно ГОСТ 4028-63.
, принимаем ;
;
;
, принимаем ;
;
- расстояние между гвоздями в подкосе при расстановке: 2 гвоздя на 1 метр подкоса.
;
;
;
.