Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка -ломаноклееная и гнутоклееная рамы.docx
Скачиваний:
69
Добавлен:
17.03.2016
Размер:
2.73 Mб
Скачать

2.8. Пример расчета карнизного узла

Усилия в сечении 2 карнизного стыка: М2=401,64 кН*м; N2=120,3 кН из таблицы 2.3 и 2.4.

Геометрические характеристики

Площадь: A=0.85*b*h=0.85*96*21.5=1754,4 см²

W=0.85*b*h²/6=0.85*21.5*96²/6=28070,4 см³

Напряжения в биссектрисном сечении определяем с учетом приведенной высоты сечения ригеля и стойки:

l0=511,76+864,79=1376,52 см,

β12=hоп/(h*sinβ)=40/(96*sin52.5)=0.33;

βср=0.33

hоп=hк=40 см;

h*sinβ=96*sin52.5=76,16 см

KжN=0.66+0.34*β=0.66+0.34*0.33=0.7722

Приведенная высота сечения полурамы: hпр=76,16* 3√ (KжN)=69,87 см

Приведенная площадь: A=69.87*21.5=1502.205 см²

Гибкость: λ=l0/i=1376.52/(0.29*69.87)=67.94<70, где i=0.29*hпр

Коэффициент продольного изгиба: ϕ=3000/λ²=0.615

Коэффициент:

ξ=1-N/(ϕ*KжN*A*Rc)=1-120.31/(0.615*0.7722*1502.02*1.56) =1.1

Mд2/ξ=401.64/1.1=365.12кН*м

Расчетное сопротивление при угле смятия α0=37°:

Rсм α=(1.6/0.95)/(1+(1.6/0.3-1)*sin³37)=0.87 кН/см²

Напряжение в сжатой зоне карнизного стыка:

σс=N/A+Mд/(K1*W)=120.31/1502.02+36512/(0.8*28070.4)=

= 1.7 кН/см²> 0.87 кН/см² - условие не выполняется.

Увеличиваем сечение карнизного узла и принимаем площадь сечения

h=140см

A=21.5*140=3010 см², W=21.5*140²/6=70233см³

σс=120.31/3010+36512/(0.8*70233)=0.68 кН/см²< 0.87 кН/см² - условие выполняется

Напряжения в растянутой зоне узла:

σр=-N/A+Mд/(K2*W)<Rи*mα

K2=1.27; Rи=1.56 кН/см²;

mα=0.3

σр= -120.31/3010+36512/(1.27*70233)=0.44 кН/см²<1.56*0.3 = 0.468 кН/см²

- условие выполняется. Следует заметить, что подобрано сечение путем снижения hc =180,160 →140cм.

3. Пример расчета гнутоклееной трехшарнирной рамы

3.1. Исходные данные

Запроектировать утепленное складское помещение с несущими конструкциями из гнутоклееных рам. Рама пролетом l= 24 м, высотой h=9.6 м, шагом B = 6 м. Здание 2 класса ответственности, γn=0,95. Кровля утепленная из клеефанерных панелей. Район строительства – Казань, S = 2,4 кН/м2,

Ограждающая часть покрытия состоит из клеефанерных панелей

1,5х6 м, ук­ладываемых непосредственно на раму.

На раму действуют равномерно распределенные постоянные и временные снеговые нагрузки.

При заданных геометрических размерах рамы l ≈20 м и высоте стойки H≈5 м ветровая нагрузка не учитывается, так как отсос ветра на кровле уменьшает усилие в элементах рамы.

Собственный вес рамы определяем при kсв=6:

qв====1.89

3.2. Определение геометрических характеристик. Сбор нагрузок

Высота рамы в коньке h=8м.

Снеговая нагрузка была выполнена по согласно действующему СП 20.13330.2011 п.п. 10.1-10.12.

Нагрузки на раму, кН/м

Таблица 3.1.

Наименование нагрузки

Нормативные, кН/м

Расчетные, кН/м

  1. Постоянная нагрузка: Вес утепленного покрытия – панели

Собственный вес рамы

Итого:

2,34

1,89

4,23

1,1

2,7

2,08

4,78

  1. Снеговая равномерно распределенная нагрузка

8,568

1,4

12

  1. Полная q=g+s

12,798

16,78

Снеговая нагрузка была выполнена по согласно действующему СП 20.13330.2011 п.п. 10.1-10.12.

По карте 1 приложения Ж определяется снеговой район места строительства. В нашем случае Казань соответствует IV снеговому району.

Следовательно вес снегового покрова на 1 м2 Sg=2.4кПа, что соответствует 2.4 кН/м2.

Далее согласно приложению Г находим значение коэффициента . Для нашего типа покрытия с учетом угла. Далее по пункту 10.5 или 10.6 подбираем коэффициентс учетом уклона здания. Так как покрытие здания утепленное, то. Коэффициент надежности по снеговой нагрузкеследует принять равным 1,4. =0,7*0,85*1,0*2,4=1,428 кН/м2

, далее умножаем на ширину грузовой площади B=6 и получаем погонную нагрузку на ригель рамы.

Радиус выгиба принимаем r=3м.

rmin=150*=150*1,4 см=210<300см, где-толщина доски (рис. 1.3.)

Угол наклона ригеля i=1:5; tgα=1/5=0.2;

α=11.3̊=11’18’’

sinα =0.1959; cosα=0.9806

Угол между радиусом, проходящим по биссектрисному сечению и осям стойки и ригеля:

β=(90̊+α)/2=(90+11,3)/2=50,65̊

sinβ =0,77; cosβ=0,63; ; tgβ=1,21

Центральный угол гнутого карнизного узла:

γ=90-α=90-11.3=78.7=1.37 рад

Длина гнутой части карнизного узла:

lгн=π*r*γ/180=3.14*3*78.7/180=4.12 м

Длина стойки:

lст=f – 0.5*tgα – r*tg(45 – α/2)=9.6 - 24*0.5 – tg(45 - 11.3/2)=4.74 м

Условная длина стойки:

Hст=f – l/2*tgα=9.6-24/2*0.2=7.2 м

Длина полуригеля:

Lp=(l/2-r+r*sinα)/cosα=(24/2-3+3*0.1959)/0.9806=9.77 м

Длина полурамы:

Lпр=lст+lгн+lр=4.74+4.12+9.77=18.63 м

Ось полурамы разбиваем на 5 сечений:

Таблица 3.2.

X, м

Y, м

1

0

4.74

2

0.68

6.64

3

2.41

7.68

4

6

8.4

5

12

9.6