2.5.6. Расчет узла крепления подкосов стойки

В узлах В и С подкос сопрягается со стойкой и ригелем рамы. Для передачи сжимающего усилия распорка своей торцовой поверхностью упирается в подушки, врезанные в элементы на глубину m_вр и прибитые к ним гвоздями.

Узел крепления подкоса рассчитывается на смятие и скалывание. Расчет производится согласно п.5.1. и 5.2. [3].

Рисунок 13 - Разрез узла крепления подкоса

1. Расчет на смятие древесины подушки.

Распорка, упираясь в подушку, вызывает смятие торцов элементов, смятие в подкосе происходит вдоль волокон, а смятие в подушке – под углом к волокнам.

, (2.44)

где - расчетная площадь смятия, см²;

- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к направлению волокон, кН/см², определяемое по формуле:

, (2.45)

здесь - применяется для смятия поперек волокон местное для лобовых врубок.

;

;

;

- условие не соблюдается.

Т.к. подушка не удовлетворяет условию смятия, то изготавливаем подушку из древесины более твердой породы – дуба.

;

.

2. Расчет на смятие площадки упора подушки в стойку.

Вертикальная составляющая усилия N_П в месте врезки подушки в стойку вызывает торцевое смятие сопрягающих элементов. Расчет производится в соответствии с п. 5.1 [3]:

, (2.46)

;

;

.

3. Расчет подушки на скалывание.

Расчет на скалывание производится, как для лобовой врубки с подушкой, учитывая, что β = 0,125 (промежуточное скалывание).

, (2.47)

где - среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию,, определяемое по формуле:

, (2.48)

где - плечо сил скалывания, см;

;

- длина плоскости скалывания, см, выбираемая из следующих условий:

;

;

Выбираем .

;

;

;

.

При действии ветра и отсутствии снега в подкосе рамы могут возникнуть небольшие растягивающие усилия, не погашаемые постоянной нагрузкой. Для восприятия этого усилия конструкцией устанавливается болт Ø16 связывающий накладку подкоса со стойкой или ригелем. Подушка крепится к стойке гвоздями, диаметр и количество которых назначается конструктивно, согласно ГОСТ 4028-63.

2.5.7. Расчет опорного узла

Опирание стойки на бетонный фундамент в опорном узле выполняется через металлический башмак. Между стальными элементами и торцевым обрезом стойки прокладывается гидроизоляция из двух слоёв толя на битумной мастике. Для обеспечения возможности поворота опорного сечения срезаются торцы стойки по 3 см с каждой стороны.

Рисунок 14 - Опорный узел

1. Расчет торца стойки на смятие.

Расчет производится согласно п.5.1 и п.5.2. [3].

;

;

;

;

.

2. Расчет соединительных болтов между фасонками и стойкой.

Болты воспринимают распор Н_А и рассчитываются как двухсрезные симметричные нагели в соединении с металлическими накладками толщиной _ф = 2см согласно п.5.16. [3]. Болты принимаем диаметром 2,4 см.

Минимальная несущая способность одного нагеля на один шов сплачивания:

а) из условия смятия стойки:

.

б) из условия изгиба нагеля:

;

.

Количество болтов:

.

3. Расчет анкерных болтов

Анкерные болты диаметром 1,4 см. рассчитываются на срез от действия распора H_A.

, (2.49)

где – площадь сечения анкерного болта, см²;

–расчетное сопротивление стали на срез.

;

.

Толщину стального опорного листа принимаем 2 см., ширину и длину назначаем конструктивно исходя из размеров стойки.