Расчет и конструирование элементов деревянного каркасного здания

Расчетное сопрoтивление стали    R =2450 кг/см².

Требуемый момент сопротивления    W_тр = М/ R=666.58/2450=0.27 cм³.

Требуемая толщина  листа d_тр = =

Принимаем толщину  листа d=15 мм.

 

Коньковый узел.

 

Узел выполнен лобовым упором полуарок одну в другую с перекрытием стыка двумя  деревянными накладками сечением 14х5 см.

Накладки  в коньковом узле рассчитывают на поперечную силу при не симметричном загружении  арки  Q=452.36 кг. Накладки работают на поперечный изгиб.

Изгибающий  момент накладки.

М_и = Qe₁/2=452.36*18/2 =4071.24 кг см.,

где е₁=S₁=18 см. – расстояние между стальными нагелями d=12 мм.

S₁≥7d=7*1.2=8.4 см, поскольку стык работает на растяжение, нагели располагаем в два ряда,

                                                      е₁ = 2*S₁ =18 см.

S₂≥3,5d=3,5*1.2=4,2 см принимаем 6 см.

S₃≥3d=3*1.2=3,6 см принимаем 4 см.

 

Проверка торца полуарки на смятие продольной силой.

 

Проверяем по максимальному усилию, действующему в коньке, при неблагоприятном  нагружении N=3844.33 кг.

Проверка:

s=N/F_см≤ R_{см 0}

R_{см 0}=130 кг/см²

F_см =b(h-8)=10(71.4-8)=634 см²

s=3844.33/634=6.06 кг/см² ≤130 кг/см² – условие выполнено.

Вывод: для данных нагрузок прочность обеспечена.

 

В коньковом  узле количество нагелей по конструктивным требованиям должно быть не менее 3. В нашем случае принимаем 3 стальных нагеля и проверяем их несущую  способность.

Усилия, действующие на нагеля:

R₁=Q/(1-e₁/e₂)=452.36/(1-18/54)=685.3 кг

R₂=Q/(e₂/e₁-1)=452.36/(54/18-1)=226.18 кг

Несущая способность нагеля из условия изгиба нагеля на один условный срез:            

T₁=180d²+2a²                                             

T₂=50сd

T₃=80аd

Где: d – диаметр нагеля = 1,2

а – толщина  крайнего элемента.

с – толщина  среднего элемента.

Зададимся толщиной  накладки : 5 см.

T₁=180*1,2²+2*5²  = 309,2кгс

T₂=50*10*1,2 = 600 кгс

T₃=80*5*1,2 = 480 кгс

Суммарная несущая  способность нагельного соединения:

T= nT_min                                          

   Угол a следует принимать равным большему из углов смятия нагелем элементов, прилегающих к рассматриваемому шву,  в нашем случае a=90⁰, и k_a=0,7.

Т=2*309,2* = 517,4

Усилие, воспринимаемое двумя нагелями в ближайшем к  коньковому узлу ряду:

N₁=2T =2*517,4=1034.8 > R₁ =658.3 кг

– несущая способность  обеспечена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы.

 

1. СНиП II-25-80 «Нормы проектирования. Деревянные конструкции», М.: Стройиздат.1982-65с.

2. СНиП 2.01.07-85* «Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия», М.: Стойиздат.1985-60с.

3. СНиП II-23-81* «Нормы проектирования. Стальные конструкции», М.: Стройиздат.1982-93с.

4.Пособин  по проектированию деревянных  конструкций (к СНиП II-25-80)/ ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко, М.: Стройиздат.1986-216с.

5. Гринь И.М. «Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов», Киев.:  «Вища школа».1990-221с.

6. Зубарев  Г.Н. «Конструкции из дерева  и пластмасс». М.: Высшая школа.1990-288с.

7. Иванов  В.А. «Конструкции из дерева  и пластмасс. Примеры расчета  и конструирования»., Киев.:  «Вища школа».1981-391с.

8. Карлсен Г.Г. «Конструкции из дерева и пластмасс». М.:. Стройиздат.1986-543с.

9. Шишкин  В.Е. «Примеры расчета конструкции  из дерева и пластмасс». М.:. Стройиздат.1974-224с.