Конструкции из дерева и пластмасс, производственное здание



Министерство образования  Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Строительный  факультет

Кафедра «Металлические и деревянные конструкции»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

на тему

"Производственное здание."

Исполнитель:                                              П. В.Гойтан

студент гр. 312128, 6курс

 

Руководитель:                                                 Фомичев



 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014

Реферат

Стр. 38; рис. 9; табл. 2; библ. наименований 11.

СБОР НАГРУЗОК, КОНСТРУКЦИЯ КРОВЛИ, МНОГОУГОЛЬНАЯ ФЕРМА,  КОЛОННА.

В курсовом проекте произведены: сбор нагрузок, составлены расчетные сочетания усилий для подбора сечений стержней фермы

Рассчитана конструкция кровли (клеефанерная панель с дощатым каркасом).

Подобраны сечения стержней полигональной фермы пролетом 30 м, рассчитаны узлы фермы.

Скомпоновано сечение клеедощатой  колонны, которые обеспечивает прочность  и устойчивость конструкции в целом. Рассчитано упругое защемление колонны в фундамент.

Определены технико-экономические  показатели разработанных конструкций.

Перечень графического материала: 3 листа формата А1.

 

Содержание

7

 

    1. Определение нагрузок на конструкции

Район строительства-г.Мозырь

Согласно заданию, размеры одноэтажного однопролетного деревянного здания в осях 112 ´ 30 м (рис 1.). Низ стропильных конструкций находится на отметке 5,500 м от уровня чистого пола. Шаг стропильных конструкций — 4,700 м. Ограждающие конструкции — теплые клеефанерные панели с дощатым каркасом. Стеновые панели — самонесущие. Ригелем поперечной рамы одноэтажного однопролетного деревянного здания является многоугольная  ферма. Колонны (клеедощатые) упруго защемлены в фундаменте.

Рис.1 Схема расположения колонн здания в осях

Связи по колоннам и верхним поясам многоугольных ферм устанавливаем  по торцам и по длине здания с  шагом 27 м. Вертикальные связи по шатру  здания устанавливаем по крайним пролетам и по длине здания с шагом 27 м в плоскостях стоек ферм.

Согласно заданию на проектирование конструкция кровли представляет собой  клеефанерную панель с дощатым каркасом, покрытую гидроизоляционной ковром. Толщина теплоизоляционного слоя (теплоизоляционные плиты, приклеенные к нижней обшивке латексом, служащим пароизоляцией) принята по заданию 150 мм. В качестве гидроизоляционной рубашки принимаем три слоя кровельного материала. Определение нагрузок от собственного веса конструкций кровли произведем в таблице 1.1. Значения r, d и нормативной нагрузки принимаем согласно [9].

Таблица 1.1.

Нагрузки от собственного веса конструкции  кровли

п/п

Конструктивный элемент

Нормативная нагрузка, кН/м2

gf

Расчетная нагрузка, кН/м2

1

Три слоя кровельного материала

0,090

1,3

0,117

2

Фанерная обшивка

= (0,006 + 0,008)7 =

0,126

1,1

0,139

3

Дощатые ребра продольные

= 4 × 4,68 × 0,032 × 0,17 × 5 / (1,5 × 4,7) =

0,072

1,1

0,089

4

Дощатые ребра поперечные

= 9 × 0,45 × 0,032 × 0,17 × 5 / (1,5 × 4,7) =

0,016

1,1

0,018

5

Теплоизоляционные плиты r  = 120 кг/м3, d  = 150 мм

0,180

1,3

0,234

Итого постоянная нагрузка

0,484

 

0,597

6

Снеговая нагрузка

0,8

1,6

1,28


Согласно пп. 6.2. и 6.3. СНиП 2.01.07-85 ветровую нагрузку (рис. 2.) следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих (для нашего случая при h = 10,5 м, и пульсационную составляющую не учитываем). Ветровой напор на кровельный шатер не учитываем, т. к. он улучшает работу элементов покрытия.

Рис.2 Расчетная схема поперечной рамы здания

где  в соответствии с п. 6.11 СНиП 2.01.07-85

 согласно табл. 5 СНиП 2.01.07-85

k  принимаем согласно табл. 6 СНиП 2.01.07-85 (рис. 1.2.).

с принимаем согласно приложения 4 (поз. 3) СНиП 2.01.07-85 (рис. 1.2.).

B = 4,7 м (шаг стропильных конструкций).

Определение ветровой нагрузки произведем в табличной форме (табл. 1.2.).

Таблица 1.2.

Определение ветровой нагрузки, кН/м

Нагрузка

Направление ветра слева  направо

Направление ветра справа налево

Наветренная

Подветренная

Наветренная

Подветренная

qА

0,787

0

0,787

0

qП

0

0,492

0

0,492


Полное значение расчетной снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять согласно п. 5.1. СНиП 2.01.07-85. В соответствии со СНиП 2.01.07-85 полученные значения нагрузок необходимо умножить на коэффициент надежности по назначению (gn):

где   в соответствии с п. 5.7. СНиП 2.01.07-85 ( )

s0 принимаем по табл. 4 изм 1 кСНиП 2.01.07-85.

m принимаем в соответствии с пп. 5.3 – 5.6 СНиП 2.01.07-85.

В соответствии с вариантами 1 и 2 схемы 2 прил. 3 СНиП 2.01.07-85:

Эпюры изменения коэффициента перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие представлены на рис. 3.

Рис.3 Эпюры изменения коэффициента перехода от веса снегового покрова  земли к снеговой нагрузке на покрытие

Значения расчетной снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия для рассматриваемых случаев:

Вариант 1 S1 = 0,96 кН/м2

Вариант 2 S2 = 0,96 кН/м2

Вариант 3 S3 = 2,56 кН/м2

 

2. Расчет несущих конструкций

2.1. Расчет клеефанерной панели  с дощатым каркасом

Расчет произведен по СНиП II-25-80

Принимаем номинальные длину и  ширину панели 4,7´1,5 м. Обшивки принимаем из березовой фанеры марки ФСФ сорта III/IV. Толщина фанеры для верхней обшивки принята равной 8 мм, нижней — 6 мм. Продольные и поперечные ребра приняты из сосновых досок сечением 170´33 мм. Количество продольных ребер определяем из условия продавливания верхней обшивки панели монтажной нагрузкой Р = 1,2 кН. Максимально допустимый шаг продольных ребер:

 

где 

Принимаем два наружных и два  внутренних продольных ребра сечением после острожки 170´33 мм, расположенных на 0,47 м друг от друга. Поперечные ребра из таких же досок расположены через 1,495 м по длине панели в местах стыковки фанерных листов.

Нагрузка, действующая на погонный метр панели:

 

Определим геометрические характеристики поперечного сечения панели (рис. 4.).

Рис.4 Геометрические характеристики поперечного сечения панели

 

Приведенный к фанере момент инерции поперечного сечения панели равен:

Моменты сопротивления поперечного  сечения для нижних и верхних  волокон соответственно:

В соответствии с п. 4.26 СНиП II-25-80 устойчивость сжатой обшивки панелей следует проверять по формуле:

где 

 

      ;         

Условие выполняется.

Проверим нижнюю растянутую обшивку на разрыв в месте стыка фанеры на ус согласно п. 4.24 СНиП II-25-80.

Условие выполняется.

Проверим клеевые швы между  шпонами верхней фанерной обшивки:

 

 

Условие выполняется.

Согласно п. 4.27 СНиП II-25-80 проверку на скалывание ребер каркаса панелей по шву в месте примыкания ее к ребрам следует производить по формуле:

 

где 

Условие выполняется.

Определим прогибы панели в соответствии с п. 4.33 СНиП II-25-80.

 

где 

 

Согласно п. 3 прил. 4 СНиП II-25-80:

Согласно п. 4.32 СНиП II-25-80 и дополнению к СНиП 2.01.07-85: , отношение определено интреполяцией для плиты длиной 4,7м ( по табл.10.7п.2а  дополнения к СНиП 2.01.07-85)

 

2.2. Расчет полигональной  фермы пролетом 30 м.

Принимаем для полигональной  фермы верхний пояс вписанным в окружность (рис. 5.). Согласно [1] отношение высоты фермы к пролету принимаем равным 1/5-1/6 тогда . Геометрический расчет фермы приведен в приложении.


Рис.5 Геометрическая схема фермы

Компоновку  узлов верхнего пояса делаем по способу, предложенному В. С. Деревягиным: прикрепляем раскосы к узлам при помощи стальных накладок и болта, расположенного в центре узлового соединения. Стыки элементов верхнего пояса перекрываем жесткими деревянными накладками на болтах. Узлы нижнего пояса решаем следующим образом: раскосы и стойки крепим при помощи стальных накладок к узловому болту, приваренному к нижнему поясу, состоящему из двух равнополочных уголков. Опорный узел конструируем в виде опорной плиты, воспринимающей опорную реакцию фермы. Давление от опорного раскоса фермы передается посредством упорной плиты и щек башмака.

Распределенную по длине пролета  нагрузку приводим к узловой (опорные  узлы фермы воспринимают половинную нагрузку):

где q — равномерно распределенная по длине панели нагрузка (собственный вес конструкций покрытия, снеговая нагрузка для трех вариантов загружения: 1 вариант — равномерно распределенная на весь пролет, 2 вариант — неравномерно распределенная на половину пролета, 3 вариант — равномерно распределенная на половину пролета).

d1 и d2 — соседние панели фермы.

В — шаг стропильных ферм

Собственный вес фермы принимаем  в соответствии с [2]:

Статический расчет производим с помощью  Base – ПК. Сбор нагрузок в узлы фермы и результаты статического расчета приведены в приложении 1

Верхний пояс

Расчет элементов верхнего пояса  ведется по схеме сжато-изогнутого стержня.

где 

N и l — соответственно усилие и пролет для элементов 9-10 и 10-11.

x принимаем равным 0,8.

Принимаем е = 0,06 м.

В расчете элементов верхнего пояса рассматривают два крайних случая (рис. 6.):

1 случай. Средняя опора не имеет просадки, и брус верхнего пояса представляет собой двухпролетную неразрезную балку.

2 случай. Средняя опора имеет такую просадку, что изгибающий момент на средней опоре равен нулю, и брус верхнего пояса рассматривают как разрезную балку с пролетом, равным  длине панели.

Рис.6 Расчетные схемы элементов  верхнего пояса фермы

 

 

Рис.6.1 Узел верхнего пояса фермы

Принимаем сечение элементов верхнего пояса  из бруса b´h = 250´250 мм. Определим геометрические характеристики принятого сечения.

,

,

,

 

Элементы 9-10 и 10-11

1 случай:

2 случай:

где 

N и l — соответственно усилие и пролет для элементов 9-10 и 10-11.

В качестве расчетного момента принимаем М = 11,79 кНм

Расчет  на прочность элементов 9-10 и 10-11 в плоскости фермы произведем согласно  п. 4.17 СНиП II-25-80 как для сжато-изгибаемых элементов из условия:

где 

 в соответствии с п. 4.4 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80.

l — длина элементов 9-10 и 10-11.

Условие выполняется.

Расчет на прочность элементов 9-10 и 10-11 из плоскости фермы произведем согласно п. 4.1 СНиП II-25-80 как для центрально сжатых элементов из условия:

где  в соответствии с п. 4.3 СНиП II-25-80.

 в соответствии с п. 4.4 СНиП II-25-80.

 — расчетная длина верхнего  пояса из плоскости фермы (в  соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80).

Условие выполняется.

Элементы 13-14 и 14-15

1 случай:

2 случай:

где 

N и l — соответственно усилие и пролет для элементов 13-14 и 14-15.

В качестве расчетного момента принимаем М = 8,64 кНм

Расчет  на прочность элементов в плоскости  фермы произведем согласно п. 4.17 СНиП II-25-80 как для сжато-изгибаемых элементов из условия:

где 

 в соответствии с п. 4.4 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80.

l — длина элементов 13-14 или 14-15.

Условие выполняется.

Расчет на прочность элементов 13-14 и 14-15 из плоскости фермы произведем согласно п. 4.1 СНиП II-25-80 как для центрально сжатых элементов из условия:

где  в соответствии с п. 4.3 СНиП II-25-80.

 в соответствии с п. 4.4 СНиП II-25-80.

 — расчетная длина верхнего  пояса из плоскости фермы (в  соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80).

Условие выполняется.

Опорный раскос (элемент 1-9)

где 

N и l — соответственно усилие и пролет для элемента 1-9.

Расчет на прочность элемента в  плоскости фермы произведем согласно п. 4.17 СНиП II-25-80 как для сжато-изгибаемого элемента из условия:

где 

 в соответствии с п. 4.4 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80.

l — длина элемента 1-2.

Условие выполняется.

Расчет на прочность элемента 1-9 из плоскости фермы произведем согласно п. 4.1 СНиП II-25-80 как для центрально сжатого элемента из условия:

где  в соответствии с п. 4.3 СНиП II-25-80.

 в соответствии с п. 4.4 СНиП II-25-80.

 — расчетная длина опорного  раскоса из плоскости фермы  (в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80).

Условие выполняется.

Нижний пояс

Сечение нижнего пояса принимаем  из двух равнополочных уголков L80´7. Для уголков принимаем сталь С245. Согласно п. 3 СНиП II-23-81* и табл. 51* МПа. По табл. 6* СНиП II-23-81* . Предварительно принимаем узловой болт Æ16 мм (d = 1,6 см).

 

Рис.6.2 Узел 4 нижнего пояса фермы

Проверим выбранное сечение  пояса на внецентренное растяжение согласно п. 5.25  СНиП II-23-81*.

где n и c приняты по прил. 5 СНиП II-23-81*

 — по сортаменту [5].

Стык элементов нижнего пояса  производим в панелях 3-4 и 5-6 с помощью сварки встык, при полном проваре и физическом контроле качества растянутых швов. Согласно п. 11.1* СНиП II-23-81* расчет такого соединения выполнять не требуется.

Раскосы и стойки

Сечение стоек и раскосов принимаем  одинаковыми из бруса b´h = 250´200 мм. Определим геометрические характеристики принятого сечения.

,

,

Рис.6.3 Узел 9. Стойка 9-2 фермы

 

Элемент 10-2

Расчет на прочность элемента 10-2 в плоскости фермы и из плоскости произведем согласно п. 4.1 СНиП II-25-80 как для центрально сжатого элемента из условия:

где  в соответствии с п. 4.3 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.4 и 4.22 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80.

l — длина элемента 10-2.

Условие выполняется.

Элемент 15-4

Расчет на прочность элемента 15-4 в плоскости фермы и из плоскости произведем согласно п. 4.1 СНиП II-25-80 как для центрально сжатого элемента из условия:

где  в соответствии с п. 4.3 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.4 и 4.22 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80.

l — длина элемента 15-4.

Условие выполняется.

Элемент 3-13

Расчет на прочность элемента 3-13 в плоскости фермы и из плоскости произведем согласно п. 4.1 СНиП II-25-80 как для центрально сжатого элемента из условия:

где  в соответствии с п. 4.3 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.4 и 4.22 СНиП II-25-80.

 в соответствии с пп. 4.5 и 4.21 СНиП II-25-80.

l — длина элемента 3-13.

Условие выполняется.

Для крепления стальных накладок к  раскосам и стойкам принимаем  болты Æ12 мм (d = 1,2 см). Принимаем класс точности болтов В. , что соответствует нормативному временному сопротивлению стали С245 согласно п. 3.5 и табл. 59* СНиП II-23-81*.

Минимальное расстояние между осями  болтов вдоль волокон древесины:

Минимальное расстояние между осями  болтов поперек волокон древесины:

Минимальное расстояние от кромки элемента до оси крайних болтов вдоль волокон  древесины:

Из условия размещения болтов в  два ряда по высоте сечения:

Согласно п. 12.19* и табл. 39  СНиП II-23-81*:

Расстояния между центрами болтов в любом направлении:

минимальное     2,5d = 2,5 · 14 = 35 мм

максимальное   

Расстояния от центра болта до края элемента:  

минимальное      1,5d = 1,5 · 14 = 21 мм 

максимальное    

где d = d + 2 мм = 12 + 2 = 14 мм

В соответствии с п. 5.16 СНиП II-25-80 расчетную несущую способность болта на один шов сплачивания определим:

Число болтов в соединении:

. Принимаем 4 болта Æ 12 мм.

где N — наибольшее усилие в раскосах и стойках (элемент 2-9).

Сечение стальных накладок принимаем b´h = 80´10 мм. Принимаем сталь С245. Согласно п. 3 СНиП II-23-81* и табл. 51* .

Определим геометрические характеристики одной накладки:

,

Рассчитаем накладку как центрально сжатый элемент на максимальное усилие сжатия в раскосах и стойках (элемент 2-9) согласно п. 5.3 СНиП II-23-81*,  полагая расчетную длину накладок 300 мм:

где  в соответствии с табл. 72 СНиП II-23-81*.

 в соответствии с п. 6.15* и табл. 19* СНиП II-23-81*.

Условие выполняется.

Проверим работу на смятие стальных накладок согласно п. 11.7* СНиП II-23-81*:

где значение принято по табл. 35* СНиП II-23-81*.

Условие выполняется.

Проверим принятое сечение раскосов и стоек на максимальное усилие растяжения (элемент 20-7) с учетом ослабления отверстиями под болты согласно п. 4.1 СНиП II-25-80:

Условие выполняется.

Узел 4   

Узел см. рис.6.2

Принимаем узловой болт Æ16 мм (d = 1,6 см). Принимаем класс прочности болтов 4.8, класс точности А. , (что соответствует нормативному временному сопротивлению стали С245) согласно п. 3.5 и табл. 58*, 59* СНиП II-23-81*.

Проверим работу принятого узлового болта на максимальное равнодействующее усилие в раскосах (узел 9) согласно п. 11.7* СНиП II-23-81*:

где значение принято по табл. 35* СНиП II-23-81*.

 для болта Æ16 мм.

Условие выполняется.

Принимаем катет сварного шва, прикрепляющего узловой болт к нижнему поясу 6 мм.

Согласно п. 3.4 и табл. 3 СНиП II-23-81*

Согласно табл. 34* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 3.4 по табл. 56 с учетом требований п. 11.1* и табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем (ручная сварка электродом Э42).

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81*:

Условие выполняется.

 

Узел 1

Сечение щек башмака принимаем b´h = 250´10 мм. Принимаем сталь С245. Согласно п. 3 СНиП II-23-81* и табл. 51* .

Определим геометрические характеристики одной щеки башмака:

,

Рассчитаем щеку башмака как  центрально сжатый элемент на максимальное усилие в опорном раскосе от различных  вариантов загружения снеговой нагрузкой (элемент 1-9) согласно п. 5.3 СНиП II-23-81*, полагая расчетную длину щеки башмака 300 мм:

где  в соответствии с табл. 72 СНиП II-23-81*.

 в соответствии с п. 6.15* и табл. 19* СНиП II-23-81*.

Условие выполняется.

 

Рис.6.4 Узел 1. Опорный узел  фермы

Проверим прочность древесины  опорного раскоса на смятие согласно п. 5.2 СНиП II-25-80:

где 

Условие выполняется.

Толщину упорной плиты определяем из условия ее работы на изгиб как пластинки, опертой на торцы щеки башмака и ребер (рис. 7.), нагруженной давлением от усилия в опорном раскосе, распределенного по площади опорного раскоса. При этом рассматривают части плиты, опертые по трем и четырем сторонам (кантам), вырезая полосу шириной 1 м. Принимаем сталь С245.

Рис.7. Упорная плита опорного узла фермы

Давление от усилия в опорном  раскосе, распределенного по площади опорного раскоса:

Изгибающий момент, возникающий  в части упорной плиты, закрепленной по трем сторонам, при :

Изгибающий момент, возникающий  в части упорной плиты, закрепленной по четырем кантам, при  :

Толщину упорной плиты найдем по максимальному моменту:

Принимаем  t = 15 мм.

Рассчитаем сварные швы, соединяющие  упорную плиту со щекой башмака. Четыре шва с общей расчетной  длиной  lw =  4(250 – 10) = 960 мм воспринимают усилие в опорном раскосе (элемент 1-9).

Согласно п. 3.4 и табл. 3 СНиП II-23-81*

Согласно табл. 34* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 3.4 по табл. 56 с учетом требований п. 11.1* и табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем (ручная сварка электродом Э42).

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81*:

Принимаем катет шва 5 мм в соответствии с п. 12.8 и табл. 38* СНиП II-23-81*.

Принимаем толщину ребер t = 8 мм. Принимаем сталь С245. Ребра рассчитываем как однопролетную шарнирно опертую балку, нагруженную давлением от усилия в опорном раскосе. Распределенная по длине ребра нагрузка с грузовой площади, приходящейся на одно ребро:

 Изгибающий момент, возникающий  в середине пролета:

Высоту ребра найдем из условия:

Принимаем  b = 95 мм.

Рассчитаем сварные швы, соединяющие  ребро со щекой башмака. Два шва  с общей расчетной длиной  lw =  2(95 – 10) = 170 мм воспринимают усилие (опорную реакцию ребра):

Согласно п. 3.4 и табл. 3 СНиП II-23-81*

Согласно табл. 34* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 3.4 по табл. 56 с учетом требований п. 11.1* и табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем (ручная сварка электродом Э42).

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81*:

Принимаем катет шва 5 мм в соответствии с п. 12.8 и табл. 38* СНиП II-23-81*.

Рассчитаем сварные швы, соединяющие нижний пояс со щекой башмака.

Два шва с общей расчетной  длиной lw = 2(220 – 10) = 420 мм, расположенных по обушку уголков, воспринимают усилие:

где N — максимальное усилие в нижнем поясе от различных вариантов загружения снеговой нагрузкой (элемент 1-9).

 — по сортаменту [5].

Два шва с общей расчетной  длиной lw = 2(150 – 10) = 280 мм, расположенных по перу уголков, воспринимают усилие:

где N — максимальное усилие в нижнем поясе от различных вариантов загружения снеговой нагрузкой (элемент 1-2).

 — по сортаменту [5].

Согласно п. 3.4 и табл. 3 СНиП II-23-81*

Согласно табл. 34* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 3.4 по табл. 56 с учетом требований п. 11.1* и табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем (ручная сварка электродом Э42).

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81*:

Принимаем катет швов, расположенных  по обушку уголков, kf,об = 5 мм в соответствии с п. 12.8 и табл. 38* СНиП II-23-81*.

Принимаем катет швов, расположенных по обушку уголков, kf,п = 5 мм в соответствии с п. 12.8 и табл. 38* СНиП II-23-81*.

Принимаем ширину опорной плиты b = 200 мм. Принимаем сталь С245. Опорную плиту рассчитываем как однопролетную шарнирно опертую балку, нагруженную давлением от максимальной опорной реакции фермы при различных вариантах снеговой нагрузки (R1 = 225,85 кН, R2 = 198,14 кН, R3 = 225,08 кН).

Распределенная нагрузка по длине  опорной плиты от максимальной опорной  реакции фермы:

Максимальный изгибающий момент:

Толщину опорной плиты найдем из условия:

Принимаем  t = 30 мм.

Рассчитаем сварные швы, соединяющие  опорную плиту со щеками башмака. Два шва с общей расчетной  длиной  lw =  2(200 – 10) = 380 мм воспринимают максимальную опорную реакцию фермы (R = 225,85 кН).

Согласно п. 3.4 и табл. 3 СНиП II-23-81*

Согласно табл. 34* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 3.4 по табл. 56 с учетом требований п. 11.1* и табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем (ручная сварка электродом Э42).

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81*:

Принимаем катет шва 6 мм в соответствии с п. 12.8 и табл. 38* СНиП II-23-81*.

 

 

Узел 9

Узел см рис.6.3

Принимаем узловой болт Æ16 мм (d = 1,6 см). Принимаем класс прочности болтов 4.8, класс точности А. , (что соответствует нормативному временному сопротивлению стали С245) согласно п. 3.5 и табл. 58*, 59* СНиП II-23-81*.

Проверим работу принятого узлового болта на максимальное усилие в стойках (элемент 10-2) согласно п. 11.7* СНиП II-23-81*:

где значение принято по табл. 35* СНиП II-23-81*.

 для болта Æ16 мм.

Условие выполняется.

Размеры металлической шайбы (сталь  С245), к которой привариваем узловой болт, принимаем в соответствии с п. 5.2 СНиП II-25-80:

где 

Принимаем ширину шайбы  , высоту находим: . Принимаем h = 255 мм из условия размещения глухарей.

Шайбу прикрепляем к верхнему поясу глухарями Æ12 мм, l = 80 мм. Принимаем класс точности глухарей В. , что соответствует нормативному временному сопротивлению стали С240 согласно п. 3.5 и табл. 59* СНиП II-23-81*.

В соответствии с п. 5.16 СНиП II-25-80 расчетную несущую способность глухаря на один шов сплачивания определим:

Число глухарей в соединении:

. Принимаем 4 глухаря Æ 12 мм.

где 

Принимаем шайбу 250´280´6 мм из условия размещения глухарей.

Проверим работу на смятие стальных накладок согласно п. 11.7* СНиП II-23-81*:

где значение принято по табл. 35* СНиП II-23-81*.

Условие выполняется.

Принимаем катет сварного шва, прикрепляющего узловой болт к шайбе 6 мм.

Согласно п. 3.4 и табл. 3 СНиП II-23-81*

Согласно табл. 34* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* , .

Согласно п. 3.4 по табл. 56 с учетом требований п. 11.1* и табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем (ручная сварка электродом Э42).

Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81*:

Условие выполняется.

Узел 15

Узел см. рис.6.3

Проверим прочность на смятие площадки, через которую передается продольное усилие в верхнем поясе, согласно п. 5.2 СНиП II-25-80:

где 

Условие выполняется.

Принимаем боковые накладки сечением b´h = 250´250 мм.

Принимаем узловой болт Æ16 мм (d = 1,6 см).

В соответствии с п. 5.13 СНиП II-25-80 расчетную несущую способность болта на один шов сплачивания определим:

Проверим работу узлового болта:

где R — максимальная равнодействующая усилий в раскосах при различных загружениях

 

т = 0,75 — коэффициент условий работы, учитывающий податливость накладок, прикрепленных к поясу нагелями, являющимися упругими опорами узлового болта.

Конструкции из дерева и пластмасс, производственное здание