Расчет узлов.

Страница 1

Опорный узел решается при помощи стального башмака, состоящего из опорного листа, двух боковых фасонок и упорной диафрагмы между ними, который крепит стойку к опоре. (см. рис.)

Усилия, действующие в узле: N=106 кН, Q=89 кН.

Расчетное сопротивление вдоль волокон Rc=Rc×mб×mсл/gn=15×1×1.1/0.95=17.4 МПа.

Расчетное сопротивление поперек волокон Rcм90=3 МПа.

A=b×hоп=0.19×0.464=0.088 м2

Напряжение смятия вдоль волокон МПа< Rc

Напряжение смятия поперек волокон МПа< Rcм90

Расчитываем упорную вертикальную диафрагму на изгиб как балку, частично защемленную на опорах, с учетом пластического перераспределения моментов.

Изгибающий момент: M=Q×b/16=0.089×0.19/16=0.0011 МНм.

Требуемый момент сопротивления: W=M/Rи=0.0011/240=4.58×10-6 м3=4.58 см3

Rи=240 МПа – сопротивление металла изгибу. Примем конструктивно hд=20 см

Толщина листа определится: см – принимаем 1.5 см.

Боковые пластины принимаем тойже толщины:

Абп=20×1.5=30 см2;

W=20×1.52/6=7.5 см3;

N=Q/2=0.089/2=0.0445 МН;

кН/см2<24 кН/см2.

Башмак крепим к фундаменту двумя анкерными болтами, работающими на срез и растяжение. Сжимающие усилия передаются непосредственно на фундамент.

Изгибающий момент, передающийся от башмака на опорный лист:

М=Q×0.1=0.089×0.1=0.0089 МНм.

Момент сопротивления опорной плоскости башмака:

W=2×b×l2/6=2×9×48.52/6=7056.75 см3, где b=9 см–ширина опорной плоскости башмака, l=48.5 см – длина опорной плоскости башмака.

Сминающие напряжения под башмаком:

s=М/W=890/7056.75=0.13 кН/см2<0.6 кН/см2 – при бетоне В10.

Принимаем болты диаметром 20 мм (Абр=3.14 см2, Ант=2.18 см2).

Для того чтобы срез воспринимался полным сечением болта, устанавливаем под гайками шайбы толщиной 10 мм. Усилия в болтах определяются по следующим формулам:

растягивающие усилие, приходящееся на один болт:

Np=M/(2/3×2×l)=890×3/(4×48.5)=13.76 кН

срезающее усилие:

Ncp=Q/2=44.5 кН.

Напряжения растяжения в пределах среза:

s=Np/Ант=13.76/2.18=6.3<0.8×R=0.8×24=19.2 кН/см2.

Напряжения среза:

s=Nср/Абр=44.5/3.14=14.17<R=15 кН/см2.

Коньковый узел решаем с помощью деревянных накладок и болтов. На накладки толщиной а=10 см действует поперечная сила от односторонней снеговой нагрузки:

Q=18.9 кН

Усилие, передающееся на второй ряд болтов:

N2=Q/(e2/e1-1)=18.9/(92/28-1)=8.3 кН, где e2=92 см – расстояние между вторыми рядами болтов, e1=28 см – расстояние между болтами.

Усилие передающееся на первый ряд болтов:

N1= Q/( 1-e1/e2)=18.9/(1-28/92)=27.17 кН.

Принимаем болты 22 мм.

Несущая способность в одном срезе болта при изгибе:

Ти=(1.8×d2+0.02×a2)×=(1.8×2.22+0.02×102)×=7.944 кН<2.5×d2×=8.974 кН;

ka=0.55 (таб. 19[1]).

При смятии древесины:

Та=0.8×а×d×ka=0.8×10×2.2×0.55=9.68 кН

Тс=0.5×b×d×ka=0.5×19×2.2×0.55=11.495 кН

Тmin=9.68 кН

Число двухсрезных болтов в первом ряду:

n1=N1/(Тmin×ncp)=27.17/(9.68×2)=1.5 – принимаем 2 болта

Число двухсрезных болтов во втором ряду:

N2=N2/(Тmin×ncp)=8.3/(9.68×2)=0.43 – принимаем 1 болт

Смятие торцов полурамы под углом a=14о02` к продольным волокнам:

Расчетное сопротивление по углом:

кН/см2

кН/см2<Rсмa.

Проверяем накладки на изгиб:

М=Q×(l1-l2)=18.9×14=264.6 кНсм

Напряжение в накладке:

s=М/Wнт=264.6/3022=0.088 кН/см2<Rи=1.4/0.95=1.47 кН/см2

см3.

Расчет трехслойной навесной панели

с обшивкой из алюминия и средним слоем из пенопласта g=1 кН/м3 с пустотами. Обрамление отсутствует. Боковые кромки пенопласта покрыты защитной мастикой. Собственный вес панели q=0.2 кН/м2. Нормальная ветровая нагрузка wo=0.23 кПа, аэродинамический коэффициент 0.8. Длина 6 м l, ширина 1.18 b м, толщина обшивки d=0.001 м, толщина утеплителя с=0.15 м.