В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          


















Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Деревянные конструкции»

Выполнил:

студент группы 3017/1

Проверил:

Семенов К.В..

Санкт-Петербург

2004 г.

Содержание.

1. Конструктивная схема здания.

3

1.1. Деревянные фермы.

3

1.2. Выбор шага рам.

4

1.3. Связи.

4

2. Конструирование и расчет покрытия здания.

5

2.1. Конструкция покрытия.

5

2.2. Подбор сечения рабочего настила.

5

2.3. Подбор сечения стропильных ног.

8

2.4. Подбор сечения прогонов

9

2.5. Расчет гвоздевого забоя.

10

3. Расчет и конструирование элементов ферм.

11

3.1. Определение усилий в стержнях ферм.

11

3.2. Подбор сечений элементов ферм.

12

4. Расчет и конструирование узлов ферм.

20

4.1 Опорный узел на натяжных хомутах.

20

4.2 Промежуточный узел.

22

4.3 Коньковый узел.

27

4.4 Центральный узел нижнего пояса.

27

Список используемой литературы.

29

1. Конструктивная схема здания.

      Проектируется одноэтажное здание с несущим деревянным каркасом. Основу каркаса составляют последовательно расположенные рамы, образованные двумя колоннами и ригелем. В качестве ригеля используется полигональная деревянная ферма. Колонны жестко закреплены в фундаменте в плоскости рамы и шарнирно в плоскости стены.

     

      Пространственная жесткость здания обеспечивается связями, объединяющими отдельные рамы.

     

     

1.1. Деревянные фермы.

      Рассмотрим полигональную деревянную ферму.

      В фермах различают следующие элементы:

1 – Нижний пояс.

2 – Верхний пояс.

3 – Раскосы.

4 – Стойки.

      Все элементы фермы в данном проекте выполнены из деревянного бруса, за исключением стоек, которые выполняются из стального кругляка.

      Высота фермы определяется по пролету. Для полигональной фермы:

hф =1/6Lф– 8-ти панельная ферма

В данном проекте пролет фермы Lф=19,2 метра,

поэтому высота фермы hф=1/6*19,2=3,2 метра

      Точки пересечения элементов фермы – узлы. Выделяют несколько характерных узлов:

5 – Опорные.

6 – Коньковый.

7 - Центральный узел нижнего пояса.

      Расстояние между соседними узлами нижнего пояса называется длиной панели(lп). В этом проекте рассмотрена равно панельная ферма.

1.2. Выбор шага рам.

      Шагом рам называется расстояние между двух рядом стоящих рам в плоскости стены. В зданиях такого типа он зависит от нагрузок на покрытие и обычно составляет 3.5 до 5 метров. Так как проектируемое здание будет с внутренним отоплением (т.е. покрытие будет утепленное), а снеговая нагрузка будет соответствовать 5-му снеговому району, зададим 15 по 4.5 м и  крайние по 3.6 м.

      Высота здания, пролет фермы и ветровой район при назначении шага рам не учитываются.

     

1.3. Связи.

      Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с полигональной 8-ти панельной фермой и схема размещения связей представлены на рисунке:

1 – вертикальные связи между фермами. Размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без вертикальных связей, что приводит к их расстановке через пролет между рамами, а при четном количестве пролетов приходится их устанавливать подряд в двух пролетах (например, у одного из торцов здания).

2 – связи в плоскости верхних поясов ферм. Устанавливаются в торцевых пролетах, но если длина здания превосходит 30 м, то они устанавливаются и в центральных пролетах, по возможности с равным шагом.

3 – связи в плоскости нижних поясов ферм. Эти связи расставляются так, чтобы на виде снизу они проецировались на связи в плоскости верхних поясов ферм.

      Связи 1, 2 и 3 принято называть ветровыми, так как они, придавая пространственную жесткость конструкции, позволяют наряду с прочими элементами каркаса распределять ветровую нагрузку, действующую на торец здания между всеми рамами.

     

      Кроме связей между фермами в каркасе здания выделяют связи между колоннами:

6 – горизонтальные связи между колоннами.

7 – связи в плоскости стены между колоннами. Они устанавливаются в крайних от торцов здания пролетах, а в зданиях, длинна которых превосходит 30 м, и в центральных пролетах.

      На рисунке изображены также прогоны (4) и стропильные ноги (5) – это элементы покрытия, не входящие в структуру связей. Прогоны располагаются вдоль всего здания по узлам верхних поясов ферм. Стропильные ноги укладываются поперек прогонов в плоскости верхних поясов ферм с шагом от 0.8 до 1.2 м в зависимости от величины снеговой нагрузки. В этом курсовом проекте шаг стропильных ног принят равным 0,9 м.

2. Конструирование и расчет покрытия здания.

2.1. Конструкция покрытия.

1 – Прогон.

2 – Стропильные ноги.

3 – Рабочий настил.

4 – Пароизоляция.

5 –Утеплитель.

6 – 3 слоя рубероида.

2.2. Подбор сечения рабочего настила.

      Рабочий настил рассчитывается на прочность и прогиб. Выполняется из досок. Для обеспечения достаточной жесткости, каждая доска опирается как минимум на 3 опоры (имеется двухпролетная неразрезная балка).

Расчет рабочего настила по первой группе предельных состояний.

Первое сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + временная (снеговая).

Расчетная схема:

Таблица 1. Нагрузки собственного веса.

п. п.

Наименование

gн, кгс/м3

?

g, кгс/м3

1

3-х слойный ковер рубероида на битумной мастике

10

1.1

11

2

Утеплитель ?=100 кг/см3

7

1.2

8.4

3

Пароизоляция

3

1.1

3.3

4

Рабочий настил (t=25 мм)

12.5

1.1

13.8

Итого:

32.5

36.5

Обозначения в таблице:

gн – нормативная нагрузка собственного веса;

? - коэффициент надежности по нагрузке собственного веса;

g - расчетная нагрузка собственного веса.

Определим снеговые нагрузки. Снеговой район = 5 ==> P**= 320 кг/м2

Далее определяем погонные нагрузки q и P.

q = g * b = 36.5  кг/м - расчетная

qн= gн*b=32.5 кг/м - нормативная

где b – ширина полосы сбора нагрузки (b = 1 м);

P*= P*** cos?=320*1=320кг/ м2

P= P** B=320кг/ м2 - расчетная

Pn= P*0.7=224кг/ м2 - нормативная

где ? - угол наклона кровли к горизонту (cos? ? 1).

Расчет по прочности:

?= Mmax / W <= Rизг * mв

где ? - напряжение;

Mmax  - расчетный изгибающий момент;

W - момент сопротивления рабочего настила;

Rизг - расчетное сопротивление изгибу (Rизг = 130 кгс/см?);

mв - температурно-влажностный режим-коэффициент, учитывающий работу древесины, зависящий от отапливаемости здания (так как здание отапливается        mв =1).

Мmax =  0.125(q+ P) * Lnр? = 0.125 * (36.5+ 320) * 0.9? = 36.09 кгс*м

W = b * h? / 6 = 1 * 0.0252 / 6= 1.04*10-4 м?

? = 36.09/1.04*10-4 =3.46*105 кг/ м2 < Rизг * mв = 130 * 1= 13*105 кг/ м2

Расчет на жесткость:

f=2.13*( qн+Pn)* L4nр /384/E/I<=1/150* Lnр

где  f  – допустимый прогиб;

E – модуль нормальной упругости (E = 1 * 105 кг/см2);

I – момент инерции.

I=b*t3/12=1* 0.0253/12=1.3*10-6 м4

f=2.13*(32.5+224)*0.94 / 384/ 105/104/1.3* 10-6=0.72*10-3м.

1/150* Lnр=0,9/150=6*10-3

0,72*10-3<6*10-3

Второе сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + монтажная.

 

Расчетная схема:

?= Mmax / W <= Rизг * mв

Мmax = 0.07 * q* Lnр? * + 0.207 * 2 * Pч * Lnр

где  Pч –вес человека ( Pч=100кг)

Рр.ч= Pч*? =100*1,2=120 кгс

где  Pр.ч – расчетный вес человека;

? - коэффициент надежности по монтажной нагрузке (? = 1.2).

Mmax = 0.07 * 36,5 * 0,92  + 0.207 * 2 * 120 * 1,205 = 39,32 кгс*см

? = 39.32 / 1.04*10-4 = 378076  кгс/м? < Rизг * mв = 130 * 1 =13*105   кгс/м2

Прочность обеспечена.

2.3. Подбор сечения стропильных ног.

Нормы предписывают выполнять расчет стропильных ног как однопролетную балку.

Расчетная схема:

Расчетный пролет стропильной ноги вычисляется по формуле:

 Lоб = d / cos? = 2.4 / 1 = 2.4 м

где d – длина панели фермы (d = 2.4 м).

Определим нагрузки:

Собственный вес:   qн= gн* c*cos?+ 5=36.5*0.9*1+5=34.75 кг/м

q = g * с * cos? + 5*?  = 36.5*0.9*1+5*1.1=37.85 кг/м

Снеговая нагрузка:          P= P* * c*cos? =320*0.9*1=288 кг/ м

Pn= P*0.7=288*0.7=201.6кг/ м

Проверка на прочность:

?= Mmax / W <= Rизг * mв

Мmax = 0.125 * (q+ P) * Lоб? = 0.125 * (37.85+ 288) * 2.4? = 234.6 кгс*м

W = b * h? / 6 = 7.5 * 12.52 / 6= 195.31 cм?

? = 234*102 /195.31=12*105 кг/ м2 < Rизг * mв = 130 * 1= 13*105 кг/ м2

Подобранное сечение проверяем на прогиб:

f=5*( qн+Pn)* L4об /384/E/I<=1/200* Lоб

I=b*h3/12=7.5* 12.53/12=7813 cм4

f=5*(34.75+201.6)*2404 / 384/ 100*105/7813=0.13 см

1/200* Lnр=2.4/200=1,2 см

0,13<1,2

Прочность обеспечена. Принимаем поперечное сечение стропильной ноги 125*75 мм.

2.4. Подбор сечения прогона.

Прогон проверяют на прочность и на прогиб.

Подбор сечения прогона.

От собственного веса

qн = gн * d + 15=32,5*2.4+20=98 кг/м

q = g * d + 20*?=36.5*2.4+20*1.1=109,6 кг/м

Снеговая нагрузка

P= P* d=320*2.4=768 кг/ м

Pn= P*0.7=768*0.7=537,6 кг/ м

где

d – расстояние между прогонами по горизонтали (а = 4,5м);

? = 1.1

Проверка на прочность:

?= Mmax / W <= Rизг * mв

Мmax = 1/12 * (q+ P) * Lпр? = 1/12 * (109,6+768) * 4.5? = 1480,95 кгс*м

W =2* b * h? / 6 =2*6 * 252 / 6= 1012,5 см?

? =1480.95/1012,5 =118,47 кг/ см2 < Rизг * mв = 130 * 1= 130 кг/ см2

Подобранное сечение проверяем на прогиб:

f=( qн+Pn)* L4пр /384/E/I<1/200* Lпр

I=2*b*h3/12=2*6 253/12=15625 cм4

f=(98+537.6)*4.54 / 384/ 100*105/15625=0.434 см.

1/200* Lnр =4.82/200=2,41 см.

0,45<2,25

Прочность обеспечена.

Принимаем поперечное сечение прогона из двух досок 60*250 мм.

  2.5. Расчет гвоздевого забоя.

Определяем Q = Mоп /2/ a

Находим количество гвоздей n =Q/ Tгв,

Tгв – несущая способность 1-го гвоздя.

 

Mоп =Мmax = 1/12 * (q+ P) * Lпр? = 1/12 * (109.6+768) * 4.5? = 1480.95 кгс*м

Примем диаметр гвоздя dгв= 5.5 мм

Определяем a = 0.2*L – 23 dгв = 0.2 * 4.5 – 23*55*10-4 = 0,7735 м

n=1480.95 /2/0.7735=7,9

Принимаем n = 8 шт.

3.1 Определение усилий в стержнях фермы

      Все вертикальные нагрузки, действующие на ферму, делятся на постоянные и временные. При определении усилий принимается, что все нагрузки приложены к узлам верхнего пояса.

P – узловая нагрузка от действия снега.

G – узловая нагрузка от действия собственного веса.

G =( gпокр + gсв)*а*d/cos?;    gпокр= g+gоб+gпр

где d – длина панели, измеряемая вдоль верхнего пояса фермы;

    а – ширина панели;

    gобр=A/c*?*?f

   

где ?–плотность древесины(500 кг/м3); ?f–коэффицмент(1,1)

gобр=0,075*0,1*500*1,1/0.9=4,583 кг/м2

gпр=Апр/d*?*?f ;  gпр=0.2*0.1*500*1.1/1.2=9,16 кг/м2

gпокр=36,5+4,58+9,16=50,246 

gсв=;           gсв==39,317 кг/м2

G=(50.246+39.317)*10.8= 967.287 кг   P=P*10.8= 3456 кг

Расчет выполняется на единичных нагрузках, приложенных к половине фермы.

Элемент

Усилие от 1

NG

NP

N

фермы

слева

справа

везде

кг

кг

кг

В1

0

0

0

0

0

0

В2

-2,43

-0,97

-3,4

-3288,8

-11750,4

-15039,2

В3

-3,55

-1,77

-5,32

-5145,96

-18385,92

-23531,22

В4

-3,67

-2,44

-6,11

-5910,1

-21116,16

-27026,26

Н1

2,42

0,97

3,39

3279,1

11715,84

14994,94

Н2

3,53

1,76

5,29

5116,95

18282,24

23399,19

Н3

3,65

2,43

6,08

5881,1

21012,48

26539,72

Н4

3

3

6

5803,72

20736

26539,72

Р1

-3,48

-1,39

-4,87

-4710,69

-16830,72

-21541,41

Р2

-1,68

-1,2

-2,88

-2785,79

-9953,28

-12739,07

Р3

-0,19

-1,06

-1,25

-1209,11

-4320,98

-5529,11

Р4

1,08

-0,95

0,13

125,747

-3283,2/

+3732,48

3858,227

С1

-0,5

0

-0,5

-483,64

-1728

-2211,64

С2

1,26

0,9

2,16

2089,34

7464,96

9554,3

С3

0,15

0,82

0,97

938,27

3352,32

4290,59

С4

-0,86

0,76

-0,1

-96,728

-2972,16/

+2626,56

-3068,88/

-2529,83

С5

0

0

0

0

0

0

где  NG – реальное усилие в стержнях фермы от сил G; NP -  реальное               усилие от снеговой нагрузки;N – суммарное усилие

3.2. Подбор сечений элементов ферм.

      Нижний пояс.

      Подбираем одно сечение на весь пояс. За основу берем элемент Н3, с Nmax=26839,58  кг.

      1. Из условия прочности (1) для центрально растянутого стержня определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения

где mв=1 (группа конструкций АI) и mо=0,8.

      2.При максимальной степени ослабления сечения н.п. врубкой на  глубину hвр=1/4hнп(hнп– высота сеченя н.п.) полная площадь поперечного сечения  определяется как

.

      3. С учетом требования hнп?1,5bнп (bнп–  ширина  сечения н.п.)  и сортамента пиломатериалов хвойных пород (приложение 4) выбираем сечение н.п. bнпxhнп=200x225 мм, при котором Абр=450 см2.

     

      4. Из условия hвр?1/4hнпзадаемся глубиной врубки в нижний пояс hвр=56 мм (значение hврдолжно быть кратно 0,5 см) и проверяем прочность ослабленного сечения

(Условие выполняется)

      Верхний пояс.

      1. Из условия прочности центрально-сжатого стержня (2) определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения

где Rc=140 кг/см2(для изготовления поясов фермы применяется древесина II сорта).

      2. Определяем требуемое значение полной площади  поперечного сечения  с учетом ослабления сечения в.п. врубкой (hвр=1/4hвп)

.

      3.Ширина сечения в.п. bвппринимается равной bнп0, т.е. bвп=bнп=20 см. Требуемое значение высоты сечения в.п. определяем как

      С учетом сортамента и требования hвп?bвпназначаем сечение в.п. bвпxhвп=200x200 мм, при котором Абр=400 см2.

     

      4. Вычисляем радиусы инерции сечения ry=rx=0,289hвп?0,0578м. Расчетные длины в.п. в плоскости и из плоскости фермы при установке прогонов в каждом узле в.п. равны между собой lx=ly=d/cos?=2,4/1?2,4 м. Определяем гибкости в.п.?xи   ?y:?x=?y=lx/rx=2,4/0,0578=41,522 < 70

     Условие прочности  не выполняется! Увеличим сечение в.п.!

    

      5. Так как максимальная гибкость не превышает 70, коэффициент продольного изгиба вычисляем по формуле

      6. Выполняем проверку устойчивости в.п. по формуле (3) с учетом Ар=Абр

    

    

      Опорный раскос.

      Элемент Р1.

    

      1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

      Задаемся значением коэффициента продольного изгиба ?в пределах от 0,5 до 0,7, например ?= 0,5 и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса

      2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем  размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x175 мм, Абр=350 см2.

     

      3. Расчетные  длины  опорного раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,451 м. Радиусы инерции rx =0,289*0,175=0,05075 м.

ry = 0,289*0,2=0,0578 м

      Определяем гибкости опорного раскоса:

,

где [?]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [?]=150). Так как ?max< 70, определяем ? по формуле

.

      4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса

.

     

     (Условие устойчивости выполняется)

     

      Элемент Р2.

    

      1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

      Задаемся значением коэффициента продольного изгиба ?в пределах от 0,5 до 0,7, например ?= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса

      2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем  размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x150 мм, Абр=300 см2.

     

      3. . Расчетные  длины  раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,63 м. Радиусы инерции

      ry=0,289?hp=0,289*0,2=0.0578 м,

      rx=0,289?bp=0,289*0,15=0.04335 м.

      Определяем гибкости опорного раскоса:

,

где [?]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [?]=150). Так как ?max>70, определяем ? по формуле

.

     

     

     

      4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса

.

      (Условие устойчивости выполняется)

     

     

      Элемент Р3.

    

      1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

      Задаемся значением коэффициента продольного изгиба ?в пределах от 0,5 до 0,7, например ?= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса:

      2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем  размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x125 мм, Абр=250 см2.

     

      3. . Расчетные  длины  раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,811 м. Радиусы инерции

      rx=0,289?hp=0,289*0,2=0,0578 м,

      ry=0,289?bp=0,289*0,125=0,036123 м.

Определяем гибкости опорного раскоса:

     

               ,

где [?]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [?]=150).

     

     

     (Условие устойчивости выполняется)

     

     

     

      Элемент Р4.

    

      1. Так как раскосы по длине не имеют ослаблений в виде врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

      Задаемся значением коэффициента продольного изгиба ?в пределах от 0,5 до 0,7, например ?= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса

      2. При подборе сечения 200х75 не будет выполнено условие предельной гибкости, следовательно с учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем  размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x100 мм, Абр=200 см2.

      3. Расчетные  длины  раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=4 м. Радиусы инерции инерции rx =0,289*0,1=0,0289 м.

         ry = 0,289*0,2=0,0578 м

     

     

      Определяем гибкости опорного раскоса:

,

где [?]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [?]=150). Так как ?max< 70, определяем ? по формуле

.

      4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса

.

     (Условие устойчивости выполняется)

     

      Элемент Р(встречный раскос).

    

В общем случае расчет встречного раскоса производится аналогично расчетам остальных раскосов. По условиям задания сечение встречного раскоса принимается как у раскоса Р4 (200*100мм).

Стойка.

      

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

      

     

     

      Элемент С1.

     

      Стойка С1, в отличии от всех остальных, работает на сжатие и, следовательно выполняется из дарева. Сечение стойки принимается минимально возможным в данных условиях 200*100мм

      Элемент С2.

      Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:

где Nст – наибольшее растягивающее усилие.

      По приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=30мм ;   Aст=5,06 см2

      Элемент С3.

     

      Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:

где Nст – наибольшее растягивающее усилие.

      По приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=20мм;   Aст=2,182 см2

      Элемент С4.

     

      Определяем требуемое значение площади поперечного сечения стойки:

где Nст – наибольшее растягивающее усилие.

      По приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=16мм;  Aст=1,408 см

4. Расчет и конструирование узлов ферм.

 

 

4.1 Опорный узел на натяжных хомутах

      1.Проверка на  смятие  опорного  вкладыша по плоскости примыкания опорного раскоса.

      Пусть раскос примыкает к нижнему поясу под углом 450.

,  

,

так как 61,54 кг/см2 < 62,69 кг/см2 - условие прочности выполняется.

     

     

      2. Определение диаметра тяжа.

,

где  Принимаем d=20 мм   Ант = 2,18 см2.

      3. Определение  количества  двухсрезных  нагелей для прикрепления накладок к нижнему поясу.

      , проверим dнаг.= 20 мм

толщина накладок а = 6dнаг.= 6?2= 12 см

      Тс=50?с?dн=50?20?2=2000 кг,

      Та=80?а?dн=80?12,5?2=2000 кг,

      Ти=180?dн2+2а2=180?22+2?12,52=1032,5 кг,

но не более Ти=250dн2=250?22=1210 кг.

    

     

     

      4. Расчет швеллера.

     Расчетная схема:

    

       

    

    

      По конструктивным соображениям подбираем швеллер:

      h>hнп+6мм

      Принимаем ? 30   Wy= 43,6 см3  

         

      (условие прочности выполняется).

    

      5.Проверка накладок на смятие.

      

      (условие прочности выполняется).

     

    

      6. Расчет прочности уголков в торце накладок.

     Расчетная схема:

     

       

    

    

    

где 

      Проверим равнобокий уголок 12,5X12,5X8  W=75,9 см3 , I = 294 см4

    

      Подходит.

     

     

      7. Проверка опорной подушки на смятие под воздействием опорного давления.

      Nопор= 4(967б287 +3456) = 17693,148

      Требуемая площадь опоры:

     

     

Принимаем опорную подушку 200X225мм.

4.2 Промежуточные узлы фермы.

    

      Промежуточный узел 2.

      Сечение сжатого раскоса bPX hp= 17,5X20 см2, усилие в нем 12739,07 кг, угол между осями раскоса и верхнего пояса – 40,30.

     

     

      1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:     . Принимаем hвр = 5 см.

      2. Проводим  проверку  на  смятие верхнего пояса по площадке смятия.

      а) Определим размеры площадки смятия:

      

      б) Условие прочности на смятие:

        

     

Прочность на смятие не обеспечена.  Изменяем конструкцию узла.

      1. Проверяем прочность на смятие в зоне рабочего опирания подушки на верхний пояс. Разность усилий в элементах верхнего пояса, примыкающих к узлу составляет 5010 кг.

       

Прочность на смятие обеспечена.

      2. Проверяем необходимую длину lск.

 

      Промежуточный узел 4.

      Сечение сжатого раскоса bPX hp= 15X20 см2, усилие в нем кг, угол между осями раскоса и верхнего пояса – 48,60.

     

     

      1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:     . Принимаем hвр = 5,6 см.

      2. Проводим  проверку  на  смятие верхнего пояса по площадке смятия.

      а) Определим размеры площадки смятия:

      

      б) Условие прочности на смятие:

         ;

Прочность на смятие не обеспечена.

     

      Изменяем конструкцию узла.

      1. Проверяем прочность на смятие в зоне рабочего опирания подушки на верхний пояс. Разность усилий в элементах верхнего пояса, примыкающих к узлу составляет 5010 кг.

       

Прочность на смятие обеспечена.

      2. Проверяем необходимую длину lск.

 

     

      Промежуточный узел 5.

      Сечение сжатого раскоса bPX hp= 20,0X12,5 см2, усилие в нем 5529,11 кг, угол между осями раскоса и нижнего пояса – 510.

     

     

      1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:     . Принимаем hвр = 5,6 см.

      2. Проводим  проверку  на  смятие верхнего пояса по площадке смятия.

      а) Определим размеры площадки смятия:

      

      б) Условие прочности на смятие:

       ;

Прочность на смятие  обеспечена.

      Промежуточный узел 6.

      Сечение сжатого раскоса bPX hp= 20X10 см2, усилие в нем 3858,227 кг, угол между осями раскоса и нижнего пояса – 53,10.

     

      1. Назначаем глубину врубки раскоса в верхний пояс:     . Принимаем hвр = 5,6 см.

      2. Проводим  проверку  на  смятие верхнего пояса по площадке смятия.

      а) Определим размеры площадки смятия:

      

      б) Условие прочности на смятие:

     ;

Прочность на смятие  обеспечена.

4.3 Коньковый узел.

4.4 Центральный узел нижнего пояса.

5 Расчет стыка нижнего пояса

      Определение  количества  двухсрезных  нагелей для прикрепления накладок к нижнему поясу.

     

      , проверим dнаг.= 24 мм

толщина накладок а > 6dнаг.= 6?2,4= 14,16 см, a=150 см

      Тс=50?с?dн=50?20?2,4=2880 кг,

      Та=80?а?dн=80?15?2,4=2880 кг,

      Ти=180?dн2+2а2=180?2,42+2?152=1486,8 кг,

Список используемой литературы:

1. ”Конспект лекций по деревянным конструкциям” Семенов К. В. - 2004 г.

2. Карлсен “Деревянные и пластмассовые конструкции”.

3. Кауфман “Деревянные конструкции”.