_doc
.pdfM = |
|
19 |
|
+ |
|
−8,87 |
=12,6кНм |
|
|
|
|
|
|||
0.771 |
0,771×0.956 |
|
|
|
|
|
|||||||||
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
σ = |
110,92 ×10−3 |
+ |
12,6 ×10 |
−3 |
= 5,33МПа < Rc × |
1 |
= 9,75 |
× |
1 |
= 9,75МПа |
|||||
|
5,99 |
×10−2 |
0.3624 ×10−2 |
γ n |
1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Прочность обеспечена.
Проверку на устойчивость плоской формы деформирования не производим, т.к. панели крепятся по всей длине верхнего пояса фермы.
Расчет коньковой панели CD.
Определим разгружающий момент:
M N = -N ×e = -73,95 ×0.08 = -5,91кНм
Верхний пояс представляет собой клеедеревянный элемент из досок толщиной не менее 33мм, после обстружки.
Назначим ширину верхнего пояса:
1 – из условия опирания панелей минимальная ширина верхнего пояса – 16,5 см. 2 – из условия обеспечения монтажной жесткости -16,5 см.
Для клееного пакета принимаем черновые заготовки из дерева 2 – го сорта по сортаменту пиломатериалов ГОСТ–24454–80( приложение 1 Гринь), сечение 40×175 мм. После фрезерования черновых заготовок на склейку идут чистые доски сечением 33×165 мм. После склейки паркета его еще раз фрезеруют по боковым поверхностям.
Задаемся размерами верхнего пояса:
Верхний пояс состоит из 11 досок h = 11×33=363 мм
bh ≤ 3
Определяем площадь поперечного сечения верхнего пояса: Определяем площадь поперечного сечения верхнего пояса:
F =b ×h =16,5 ×36,3 =599см2
Определяем момент сопротивления:
W = b × h2 |
= |
16,5 ×36,32 |
= 3624см3 |
6 |
|
6 |
|
Определяем расчетное сопротивление сосны 2-го сорта:
RUC = RUCсосны × mn × mгн × mсл × mб × mв
RUC =15 ×0,65 ×1×1×1×1 = 9,75МПа
Условие прочности для сжато – изгибаемых элементов:
N |
+ |
M q |
£ R |
|
|
||
Fрасч |
|
Wрасч |
CU пихты |
|
|
M q - изгибающий момент от действия продольной и поперечной нагрузок.
Mq = M 0
ξ× Кн
ξ- коэффициент продольно – поперечного изгиба.
ξ =1- |
N |
ϕ × Kжн × Rc × Fбр |
Fбр - расчетное поперечное сечение. Принимается по наибольшему сечению высоты и равен площади сечения, которую мы рассчитываем.
ϕ- коэффициент продольного изгиба, зависит от гибкости элементов.
λ= lr0
11
l0 - расчётная длина панели верхнего пояса для сжато изгибаемых элементов в плоскости фермы. Принимается равной расстоянию между центрами узлов.
l0 =6,33 м
r – радиус инерции поперечного сечения элемента. Для элементов прямоугольного сечения постоянных по длине
r= 0.289 × h = 0.289 × 0.363 = 0.105м
λ= lr0 = 0,1056,33 = 60,28
Определяем коэффициент продольного изгиба:
ϕ = |
30002 |
= |
3000 |
= 0,825 |
|
|
2 |
||||||
|
λ |
|
60,28 |
|
|
|
|
|
|
|
73,95 ×10−3 |
||
ξ = |
1 - |
|
= 0.846 |
|||
0,825 ×1×1×9,75 ×5,99 ×10−2 |
Кжн =1, т.к. постоянное сечение элемента.
Кн - зависит от формы элемента, изгибаемого моментом и условий опирания.
Поскольку эпюра моментов имеет прямоугольное очертание, то
Кн = α н + ξ (1− α н )
αн =0,81
Кн = 0.81+ 0.846(1 −0.81) = 0.97
M = |
19 |
+ |
|
−5,91 |
=15,26кНм |
|
|
|
|
|
|||
0.846 |
0.846 ×0.97 |
|
|
|
|
|
|||||||
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
73,95×10−3 |
15,26 ×10−3 |
= 5,45МПа < R × |
1 |
|
|
1 |
= 9,75МПа |
|||||
σ = |
|
|
|
+ |
|
|
|
= 9,75 |
× |
|
|||
5,99 ×10−2 |
0.3624 ×10−2 |
γn |
1 |
||||||||||
|
|
c |
|
|
|
Прочность обеспечена.
3.3.2. Расчет нижнего пояса фермы.
Нижний пояс выполнен из уголков ст. С235. Расчётные усилия в НП.
N=105,12 кН
Найдем Fтр сечения пояса.
Fтр = 2 × RNy ×γ c
где Ry – расчётное сопротивление стали растяжению. Ry = 230 МПа = 23 кН/см2
γc - коэффициент условий работы для растянутых стержневых конструкций покрытий γc = 0,95
F = |
|
105,12 |
= 2,4см2 |
|
|
||
тр |
2 |
× 23× 0.95 |
|
|
|
По конструктивным соображениям принимаем сечение НП из равнополочных уголков по ГОСТ 8509 – 93 2 ∟ 100×10
А = 2·19,24 = 38,48 см2 ix = 3,05 см
12
Во избежание провисания НП устраиваем дополнительную подвеску из круглой стали d=12 мм расположенную в узлах С и Е ВП.
Гибкость панели нижнего пояса:
λ= l0 = 1200 = 393 < [λ] = 400 ix 3,05
где l0 расчётная длина панели НП
l0 = 2l = 242 =12м
3.3.3 Расчёт раскоса.
Расчётные усилия в раскосе: D = - 36,96 кН
Сечение раскоса принимаем из клееного пакета с шириной равной ширине ВП ( b = 165 мм ). Высоту сечения принимаем из 6–х досок толщиной 33 мм после фрезерования.
h = 6 ·33 = 198 мм. Гибкость раскоса:
λ = |
l0 |
= |
633 |
= 110,6 < [λ] = 150 |
|
r |
0.289 ×19,8 |
||||
|
|
|
|||
|
x |
|
|
|
l0 = 633 м. rx = 0.289 b
λ = 110,6 > 70 ® ϕ = 3000
λ2
ϕ = 110,630002 = 0.245
Проверим напряжения в сжатом раскосе с учётом устойчивости:
σ = |
D |
= |
36,96 ×10−3 |
= 4,61МПа < |
9,75 |
= 9,75МПа |
|||
F ×ϕ |
0.198 |
×0.165 |
×0.245 |
1 |
|||||
|
|
|
|
3.3.4 Расчёт стойки.
Усилия в стойке: V = 23,36 кН
Принимаем стойку из круглой стали. Требуемая площадь поперечного сечения:
F = |
V |
= |
23,36 ×10−3 |
= 0,141×10−3 м2 =1,41см |
|
|
|||
тр |
Ry ×γc ×0.8 |
|
230 ×0.9 ×0.8 |
|
|
|
|
где - γc = 0,9 для подвесок из круглой стали.
коэффициент 0,8 учитывает наличие нарезки. ( По прил. 9 стр. 210 Гринь принимаем стойку d = 16 мм )
F= 4,52 см2 > Fтр = 1,41 см2
4.Защита конструкций от увлажнения и возгорания.
Один из недостатков древесины – снижение механических свойств при увеличении влажности, приводящей к деформациям разбухания и биологическому
13
разрушению – гниению. При быстром высыхании возникают деформации усушки, вызывающие растрескивание, коробление, а в клееных элементах – снижение прочности клеевых швов.
Для предотвращения увлажнения деревянных конструкций и их нормальной эксплуатации предусматривают конструктивные меры и защитную обработку, которые должны обеспечивать сохранность конструкции при складировании, транспортировке и монтаже, а так же долговечность при эксплуатации. Защиту осуществляют во всех зданиях и сооружениях независимо от их назначения и срока службы.
При монтаже фермы, рассчитанной в проекте, необходимо устраивать кровлю с наружным отводом атмосферных вод. Зазоры между поверхностями конструкции и отверстиями ограждений тщательно утепляют минеральной ватой.
Опорные части, расположенные в гнёздах наружных стен, оставляют открытыми внутрь помещения. Изоляционные подкладки, подбалки и подушки опорных узлов, соприкасающиеся с каменной кладкой или бетоном, изготавливают из защищённой от биоповреждений древесины.
Для влагозащиты рекомендуется применять укрывистые и лакокрасочные, преимущественно прозрачные, покрытия.
Для защиты от биологического разрушения применяют антисептики. Горение древесины – химический процесс её термического разложения, со-
провождающийся выделением газов.
Противопожарными нормами проектирования зданий и сооружений предусмотрены минимальные пределы огнестойкости и максимальные распространения огня. Деревянные фермы для всех видов производств, кроме категории В, применяют без огнезащитной обработки.
Повышают пожарную безопасность фермы и покрытия конструктивными и химическими способами, а в ряде случаев и комбинированием их.
Конструктивные меры заключаются в создании таких условий, при которых распространение огня преграждается.
Химические меры защиты понижают возгораемость древесины.
14
Список литературы.
1.Гринь И.М. Конструкции из дерева и синтетических материалов. Проектирование и расчет. – Киев; Донецк: Вища шк. Головное изд – во, 1979. – 272 с.
2.СНиП 2.01.07 – 85. Нагрузки и воздействия. – Введ. с 01.01.87. – М.: Стройиздат, 1987. – 36 с.
3.СНиП ΙΙ – 25 – 80. Деревянные конструкции. – Введ. с 01.01.82. – М.: Стройиздат, 1983. – 32 с.
15