Деревянное зодчество

Расчёт узлов.

Опорный узел:

Расчётная нормальная сила N=735.48(кн), поперечная сила Q=139(кн).

Материалы шарнирного соединения в пяте и коньке, сталь марки ВСт3кп2 по ГОСТ 3832-87 с изменениями.

Проверка напряжений в шарнире на смятие:

Конструктивно принимаем стержень d=40(мм). При этом для гнутого профиля башмака принимаем половину трубы d=50(мм) с толщиной стенки 5(мм).

Производим проверку торцевого упора арки на смятие. Расчётное сопротивление смятию

Rcм=Rc=Rи=12.2(Мпа). Требуемая площадь смятия:

Исходя из этих размеров, назначаем ширину и длину башмака соответственно 200 и

400мм. Усилие от шарнира передаётся на башмак через сварной профиль из пластин, имеющих два боковых и одно среднее рёбра. Тогда площадь смятия торца арки под башмаком: Fсм=200В·400=800В·10²(мм); напряжения смятия σсм=735.48В·10³/800В·10²=9.19(Мпа) σсм < 12.2(Мпа); площадь смятия рёбер под сварным профилем: Fсм=(2В·4+12)В·δ=20В·δ;

требуемая толщина рёбер башмака:

Принимаем рёбра толщиной 22(мм).

В пределах башмака оголовок работает как плита, защемлённая с трёх сторон и свободная короткой стороной, с размером в плане 200×160(мм). Вычислим максимальный изгибающий момент: M=0.085ql²=0.085В·8.1В·160²=176В·10²(мм). Требуемый момент сопротивления:

W=δ²/6=M/Rи=1.76/220 δ²=6В·80=480 δ=21.9(мм). Принимаем лист толщиной 20(мм).

Концевые части пластины оголовка подвергаются изгибу как консольные от равномерно распределённой нагрузки интенсивностью, соответствующей напряжениям смятия по всей внутренней площадке оголовка от нормальной силы:

Безопасное расстояние x от края пластины оголовка до рёбер башмака определяем из равенства:

Таким образом, конструктивно длину башмака принимаем: a=750-2В·66=620(мм).

На болты, присоединяющие оголовок, действуют усилия:

Необходимый диаметр болта определим исходя из его несущей способности:

Принимаем болты диаметром 30(мм).

Коньковый шарнир:

Расчёт опорной пластины.

Принимаем пластину разметом 300×200(мм). Нормальная сила, сжимающая пластину N=113.68(кн). Напряжения смятия торца арки в ключе:

Толщину пластины находим из условия её работы на изгиб по схеме двух консольной балки, для которой нагрузка:

q=113.68/0.3=379(кн/м)

изгибающий момент:

M=379В·0.135²/2 М=3.45(кнВ·м).

Требуемый момент сопротивления(с учётом пластичности): W=M/(RиВ·1.2)

W=3450В·10³/220В·1.2=13В·10³(мм³).

Требуемая толщина пластины: δ²=6В·W/bпл=6В·13В·10³/200=390 > δ=19.75(мм).

Принимаем толщину пластины 20(мм).

Расчёт упорного штыря производим на изгиб как консоли. Изгибающий момент:

M=QВ·50=139В·10³В·50=6950В·10³(нВ·мм)

Требуемый момент сопротивления(с учётом пластичности):

W=6950В·10³/220В·1.2=26В·10³(мм³)

При ширине штыря =100(мм) требуемая толщина:

d²=6В·26В·10³/100=1560 > δ=39.5(мм)

Принимаем δ=40(мм).

Расчёт спаренного штыря производим на изгиб как консоли. Изгибающий момент:

M=QВ·50=139В·10³В·50=6950В·10³(нВ·мм)

Требуемый момент сопротивления(с учётом пластичности):

W=6950В·10³/220В·1.2=26В·10³(мм³)

При ширине штыря =90(мм) требуемая толщина:

d²=6В·26В·10³/100=1560 > δ=39.5(мм)

Принимаем δS=40(мм). Каждый штырь по 20(мм).

Оголовок и его крепление принимаем таким же, как и в опорных узлах арки. Безопасное расстояние от края пластины оголовка до опорной пластины определяем так же, как при расчёте пятого шарнира: x=Ö1.2В·200В·22²В·2В·220/6В·152=237(мм)

Тогда длину опорной пластины конструктивно принимаем 750-2В·237=300(мм).

Вместе с этим смотрят:

11-этажный жилой дом с мансардой

14-этажный 84-квартирный жилой дом

16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре

180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке

2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном