Головна

Дотичні напруження в стінці балки по нейтральній осі.

Перевіряємо на опорі, де поперечна сила має найбільше значення.

Статичний момент поперечного перерізу балки:

м3.

Наведений до фанери момент інерції поперечного перерізу балки:

Максимальні дотичні напруження фанерною стінки.

 <6МПа.

Максимальні дотичні напруження по швах між фанерою і деревиною перевіряємо в перерізі на опорі. Статичний момент поперечного перерізу пояса:

.

Розрахункова ширина перетину пояса:

 м;

Стійкість фанерною стінки балки перевіряємо на дію дотичних і нормальних напружень в середині першої панелі при Х = 0,585м. Висота перерізу балки  м. Висота перетину між осями поясів  м. Висота стінки між внутрішніми крайками поясів  м. Ставлення .

Так як в наступній панелі відстань між ребрами жорсткості більше, ніж в опорному, перевіряємо фанерну стінку на стійкість з її площини в середині другої панелі при .

Висота перерізу балки:  м.

Висота перетину між осями поясів:  м.

Висота стінки між внутрішніми крайками поясів:  м.

Поперечна сила в середині другої панелі:  кПа. Наведений до фанери момент інерції перерізу балки в середині другої панелі:

Нормальні напруги на рівні внутрішньої кромки поясів:

 мПа.

Наведений до фанери статичний момент поперечного перерізу на висоті внутрішньої кромки поясів.

 мПа.

Дотичні напруження в стінці на рівні кромки поясів:

 МПа.

3. Конструювання і розрахунок дощатоклееной колони прямокутного перетину

Компонування перетину колони

Колону проектуємо клеєну, прямокутного перетину.

Попередній підбір перерізу колони:

Здається гнучкістю колони l = 100. Попередні розміри перерізу колони приймаємо

hк= H / 13 = 900/13 = 69,23 см;

bк= Н / 29 = 900/29 = 31,03 см.

Через відсутність дощок такої ширини приймаємо дошки шириною 100 мм і 200 мм з попередньої склеюванням їх по кромці в щит.

Фактична ширина з урахуванням припусків на усушку і механічну обробку складе bк= (100-10) + (200-15) = 275 мм.

Для виготовлення колон використовуємо соснові дошки другого сорту товщиною 40 мм. Після двостороннього фрезерування (острожки) товщина дощок складе tф= 40-2 ? 3,5 = 33 мм.

З урахуванням прийнятої товщини дощок висота перетину колон буде:

hк= 33 ? 21 = 693 мм; bк= 275 мм.

збір навантажень

Власна вага колони Рс. К.= 0,693 ? 0,275 ? 9 ? 500 = 857,59кг = 8,6 кН.

По карті 3 пріл.5 [2] р Вологда відноситься до першого вітрового району та нормативне значення вітрового тиску приймаємо

w0= 0,23 кН / м2; для даного типу місцевості знаходимо коефіцієнт к = 0,4.

Вертикальні навантаження, що діють на поперечну раму, зведені в табл.3.

Таблица3.

 вид навантаження  Нормативнанавантаження кН / м2 коефіцієнт надійності по навантаженню  Розрахункове навантаженнякН / м2
 1. постійна- вага кровлі- вага рёбер- вага обшівок- вага утеплітеля- вага балкі- вага колонни2. Временная- снігова  0,150,0770,140,180,158,6 (кН) 1,68  1,31,11,11,21,11,1  0,1950,08470,1540,2160,1659,46 (кН) 2,4

Розрахункові значення погонного вітрового навантаження для активного і пасивного тиску вітру:

w = w0? k ? gf? c ? b, де

w0 - Тиск вітру;

gf= 1,4 - коефіцієнт надійності для вітрового навантаження визначаємо за п.6 [2].

до - коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску по висоті, визначається по табл.6 [2] (тип місцевості В);

c - Аеродинамічний коефіцієнт;

b - Ширина вантажної площі рівна кроку колон.

За додатком 4 [2] визначаємо аеродинамічний коефіцієнт для навітряного і підвітряного боку будівлі:

- Для навітряного з = + 0,8;

- Для підвітряного при H / L = 9/18 = 0,5 = 0,5;

B / L = 48/18 = 2,7> 2; з = -0,5.

w+= w0? k ? g ? c ? b =0,23 ? 0,4 ? 1,4 ? 0,8 ? 4 = 0,41 кН / м;

w-= w0? k ? g ? c-? b =0,23 ? 0,4 ? 1,4 ? (-0,5) ? 4 = -0,26 кН / м.

Вітрова навантаження, що передається від покриття поза колони:

w+= w+? hоп=0,41 ? 0,75 = 0,31 кН;

w-= w-? hоп= -0,26 ? 0,75 = -0,2 кН.

Визначення розрахункових зусиль

Рама один раз статично невизначена система. За невідоме приймаємо поздовжнє зусилля в ригелі, яке визначається для кожного виду завантаження окремо.

X = xw+ xw

Від вітрового навантаження, прикладеної в рівні ригеля:

xw= 0,5 (w+- w-) =0,5 ? (0,31-0,2) = 0,055 кН.

Від вітрового навантаження, прикладеної на стіни:

xw= (3/16) ? Н ? (w+-w-) =(3/16) ? 9 ? (0,41-0,26) = 0,253 кН.

При подальшому розрахунку стійку розглядаємо як консоль защемлення в фундаменті.

Згинальні моменти в закладенні стійок:

;

Поздовжні сили в закладенні стійок:

Nлев= Nnp= (Qcn+ qсб+ S) ? 0,5 ? L ? b + Pск=(0,6497 + 0,165 + 0,23) ? 0,5 ? 18 ? 4 + 9,46 = 47,1кН

Таким чином розрахункові зусилля М = 16,62кН ? м; N = 47,1кН.

Розрахунок колони на міцність в площині рами

Розрахункова довжина колони в площині рами:

l0= 2,2 ? Н =2,2 ? 9 = 19,8 м.

Площа перерізу колони:

.

Момент опору прямокутного перерізу:

.

Гнучкість колони в площині рами:

 , Отже, коефіцієнт поздовжнього вигину визначаємо за формулою:

jх= 3000 / lх2=3000 / 98,862= 0,309

Для соснової деревини другого сорту і при прийнятих розмірах поперечного перерізу по табл.3 [1] знаходимо розрахунковий опір стиску Rс= 15 МПа. За п.3.2 [1] знаходимо коефіцієнти умов роботи:

mн= 1,2; mб= 0,939; mcл= 1.

Остаточне значення розрахункового опору складе:

Rс= Rс? mн? mб? mcл/ gп=15 ? 1,2 ? 0,939 ? 1 / 0,95 = 17,79 МПа.

Знайдемо значення коефіцієнта x:

Знайдемо значення згинального моменту від дії поперечних і поздовжніх навантажень:

МД= М / x = 16,62/ 0,05 = 332,4 кН ? м.

Знайдемо нормальні напруги і порівняємо їх з розрахунковим опором:

 , Т. Е міцність забезпечена з великим запасом, проте, залишаємо раніше прийняті розміри поперечного перерізу, виходячи з необхідності обмеження гнучкості.

Розрахунок колони на стійкість плоскої форми деформування (в площині рами)

Приймаємо n = 2, т. К. за прийнятою схемою вертикальних зв'язків по колонах немає розкріплення розтягнутої зони з площини деформування. З тієї ж причини приймаємо розрахункову довжину колони із площини рами дорівнює висоті колони ly= Н = 9 м. Знайдемо значення гнучкості з площини рами:

jy= 3000 / l2= 3000 / 113,242= 0,234.

Для знаходження коефіцієнта jм попередньо знайдемо значення коефіцієнта Кф по табл.2 прил.4 [1].

Кф= 1,75-0,75 ? d = 1,75

d = 0 через те, що момент верхній частині колони дорівнює нулю.

jм= 140 ? b2/ (Lp? h) ? Кф = 140 ? 0,2752/ (9 ? 0,693) ? 1,75 = 2,97.

Перевіримо стійкість:

,

стійкість в площині рами забезпечена.

Розрахунок колони на стійкість з площини рами.

Коефіцієнт поздовжнього вигину з площини рами визначили в попередньому пункті. Тому відразу робимо перевірку.

sс= N / (j ? А) =47,1 / (0,309 ? 0,19) = 802,2 кН ??/ м2= 0,8 МПа <17,79 МПа

стійкість колони із площини рами забезпечена.

Перевірка прийнятого перерізу балки. | Розрахунок вузла защемлення колони у фундаменті


Компонування конструктивної схеми будівлі | Конструювання і розрахунок клеефанерних плит покриття | Проектування клеефанерной балки покриття, двотаврового перетину. | Геометричні розміри балки. | Статичний розрахунок балки. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати