Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Техническое здание

Министерство образования Республики Беларусь

УО Белорусский национальный технический университет

Строительный факультет

Кафедра «Металлические и деревянные конструкции»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

на тему:«Техническое здание»

Исполнитель:

студент гр.112184

Рогович А.Н.

Руководитель:

доцент Иванов В.А.

Минск’2008

РЕФЕРАТ

Стр.32; рис.25; табл.4; библ. наименований 9.

ПОПЕРЕЧНАЯ РАМА, ФЕРМА, КОЛОННА, РАСЧЕТ, НАГРУЗКА,
ПОЯС, СТОЙКА, РАСКОС, УЗЕЛ

В курсовом проекте произведен расчет деревянных конструкций поперечной рамы здания. Определены расчетные и нормативные нагрузки на перекрытие и поперечную раму здания.

Подобрано сечение элементов фермы. Выбраны конструктивные решения и рассчитаны узлы фермы. Скомпоновано сечение колоны, которое обеспечивает прочность колоны и общую устойчивость. Осуществлена компоновка и расчет базы колонны.

Перечень графического материала: 3 листа формата А2.

Оглавление

Введение. 4

1 Компоновка каркаса технического здания. 6

2 Расчет ограждающей конструкции кровли. 8

2.1 Расчет щитов с однослойным сплошным настилом по прогонам. 8

2.2 Расчёт консольно-балочного прогона. 11

3 Расчёт дощатой фермы с соединениями в узлах на металлических зубчатых пластинах. 13

4 Расчет колонны. 25

4.1 Определение нагрузок. 25

4.2 Сбор нагрузок. Нормативные и расчётные нагрузки на 1 м². 26

4.3 Расчёт клеедощатой колонны. 27

Список использованной литературы. 32

Введение.

Плоскостные конструкции (балки, арки, рамы, фермы и т. д.) предназначены для восприятия нагрузок, действующих в их плоскости. В зданиях или сооружениях различные плоскостные конструкции при взаимном соединении образуют пространственную конструкцию, которая должна обеспечить надежное восприятие внешних сил любого направления при наиневыгоднейшем сочетании их в соответствии с условиями эксплуатации. При этом передача усилий от одних частей сооружения на другие, вплоть до его основания, должна проходить без какого-либо нарушения пространственной неизменяемости, устойчивости, жесткости и прочности всей пространственной конструкции в целом и отдельных ее частей.

Общая устойчивость остову деревянного здания может быть придана следующими способами.

Первый способ. Поперечную и продольную устойчивость здания создают пространственным защемлением каждой из стоек каркаса в грунте. Верхние концы стоек связывают через обвязку с элементами покрытия. Во избежание возможного перекашивания зданий из-за деформаций грунта, в местах защемления стоек, в крайних пролетах продольных и торцовых стен, а также в промежуточных пролетах целесообразно устанавливать связи с интервалом 20-30 м. Для увеличения срока службы такого здания необходимо нижнюю часть стоек, зарытую в землю, антисептировать, чтобы не было быстрого загнивания. Предпочтительнее нижние концы стоек располагать выше уровня пола и прикреплять их болтами или хомутами к сменяемым деревянным, а еще лучше — ж/бетонным пасынкам. Этот способ получил широкое распространение в строительстве временных зданий.

Второй способ. Поперечная устойчивость здания обеспечивается защемлением в фундаментах плоских деревянных стоек, решетчатых или клееных. Решетчатые стойки защемляют натяжными анкерами. Анкерами служат стальные полосы, заделываемые в фундамент и рассчитываемые на максимальное отрывающее усилие, определяемое при наиневыгоднейшем сочетании нагрузок. К анкерным полоскам приварены равнобокие уголки. В опорной части клееная стойка на длине, определяемой по расчету на скалывание с прижимом, имеет увеличенную высоту сечения для образования наклонных площадок смятия под углом 30-45°, на которые укладывают уголки. Сквозь консольные части уголков с двух сторон стойки проходят перекрестные тяжи с нарезкой на обоих концах. В месте пересечения они приварены к стальным пластинкам, прилегающим вплотную к боковым граням клееной стойки. Продольную устойчивость здания с плоскими стойками создают постановкой связей по продольным стенам и между внутренними стойками, если таковые имеются, в продольном направлении. Для неизменяемости каркасных торцовых стен в их крайних пролетах также ставят аналогичные связи.

Третий способ. Поперечную устойчивость здания обеспечивают, применяя простейшие комбинированные и подносные системы, рамные системы или арочные конструкции, передающие распор непосредственно на фундаменты. Продольная устойчивость здания может быть создана постановкой связей по продольным линиям стоек. Стеновые щиты при этом располагают с наружной стороны стоек. Продольную устойчивость зданию с арочными конструкциями, опертыми непосредственно на фундаменты, придают связи, расположенные в конструкции кровельного покрытия, а пространственную устойчивость нижним поясам — поперечные связи, соединяющие арки попарно.3

Четвертый способ. Устойчивость каркасного здания при шарнирном опирании стоек на фундаменты и шарнирном примыкании их к элементам покрытия можно создать лишь в том случае, если конструктивные элементы покрытия и стен не только будут достаточно прочными, жесткими и устойчивыми для восприятия всех действующих на них нагрузок, но и создадут неизменяемые, жесткие и устойчивые диафрагмы, образуя тем самым неизменяемую, жесткую и устойчивую пространственную коробку. Для этого в плоскости покрытия можно использовать применяемый в качестве основы под рулонную кровлю щитовой настил, связанный гвоздями с прогонами; в стенах могут быть использованы косые обшивки или специальные связи между стойками каркаса.

Участие ограждающих частей здания в обеспечении его пространственной устойчивости, которую устанавливают поверочным расчетом, возможно только при относительно малых размерах здания.

Устойчивость и жесткость зданий, собираемых из готовых щитов дощато-гвоздевой или клеефанерной конструкции заводского изготовления, перекос которых предотвращается устройством внутренних раскосов, диагональной обшивкой или оклейкой фанерой, может быть обеспечена, как и в предыдущем случае, жесткой горизонтальной диафрагмой чердачного перекрытия или наклонным кровельным покрытием, надежно сопротивляющимся перекосу стен. Для этого необходимо, чтобы жесткость и устойчивость поперечных стен была достаточной для восприятия в своей плоскости горизонтальных сил от ветра, передающихся от продольных стен через горизонтальную диафрагму. При этом щиты продольных стен, непосредственно воспринимающих ветровую нагрузку, работают как однопролетная плита, опертая внизу на фундамент, а вверху на горизонтальную диафрагму. Щиты поперечных стен, параллельных направлению ветра, работают в своей плоскости на перекос и опрокидывание.

Ветровое давление, передающееся на деревянную торцовую стену каркасной конструкции небольшой высоты, распределяется между фундаментом и верхним покрытием с помощью работающих на изгиб вертикальных стоек каркаса. Конструкция покрытия в этом случае должна передавать ветровое давление через верхнюю обвязку продольным стенам, которые, в свою очередь, должны иметь в своей плоскости связи, рассчитанные на передачу этих усилий фундаментам. При устройстве в качестве основы под рубероидную кровлю щитового перекрестного настила покрытие превращается в неизменяемую и жесткую диафрагму

Жесткость покрытий с одинарным настилом или с обрешеткой без диагональных элементов недостаточна для восприятия ветровой нагрузки и закрепления плоскостных деревянных конструкций в проектном положении. В этом случае при наличии деревянных каркасных стен необходимо устройство в плоскости верхних поясов несущих конструкций горизонтальных связей, располагаемых в торцовых частях здания и по его длине на расстоянии не более 20 м.

Для покрытия, выполненного из разрезных кровельных панелей, жестких и неизменяемых в своей плоскости, требуется установка монтажных связей, которые прикрепляют непосредственно к основной несущей конструкции.

Горизонтальные связи, воспринимающие ветровую нагрузку, образуют в плоскости верхних поясов двух соседних несущих конструкций решетчатую ферму, которая передает действующие в ее плоскости усилия на продольные стены. При этом стыки разрезных или консольно-балочных прогонов должны быть перекрыты накладками на гвоздях. В средней части зданий большой протяженности, кроме того, устраивают горизонтальные связи на расстоянии около 20 м от торцовой стены и. одни от других.

Компоновка каркаса технического здания.

Согласно заданию, размеры одноэтажного однопролетного деревянного здания в осях 58,8 ´ 11,0 м (рис 1-1). Низ стропильных конструкций находится на отметке 5,4 м от уровня чистого пола. Шаг стропильных конструкций — 2,1 м, шаг стоек – 4,2м. Ограждающие конструкции покрытия — щиты с однослойным сплошным настилом по прогонам. Ограждающие стеновые конструкции – щиты дощатые. Ригелем поперечной рамы 1-го однопролетного деревянного здания является дощатая ферма с соединениями в узлах на металлических зубчатых пластинах. Колонны (клеедощатые) упруго защемлены в фундаменте.

В торце здания для восприятия нагрузок (ветровой, от веса конструкции стены) устанавливаются фахверковые колонны. Они устраиваются шарнирно опертыми с шагом 3,65 и 3,7м, и имеют нулевую привязку к поперечной оси здания.

Рисунок 1-1. Генеральные размеры здания

Связи по колоннам и верхним поясам многоугольных ферм устанавливаем по торцам и по длине здания. Вертикальные связи по шатру здания устанавливаем по крайним пролетам и по длине здания в плоскости решетки ферм.

Выполняем компоновку здания. Выступ фундамента над уровнем пола принимается равным 150 мм. Привязку колонн к продольным осям принимаем нулевой по наружной грани, к поперечным принимаем центральную пивязку, за исключением торцевых, привязка которых осуществляется к центру сечения фермы, которая расположена на расстояние не менее 100мм к фахверку. Крайние панели покрытия выступают за ось не менее чем на 500 мм. Ширина сечения торцовых фахверков – 200х200мм. Ширина верхнего пояса фермы заранее неизвестна, поэтому на данном этапе можно принять её 140 мм. Т.о. расстояние между крайней поперечной осью и осью фермы составляет: 200+100+140/2=370мм.

Далее находим характеристики сегментной фермы. Расчётный пролёт l_p.=11,0-0,3=10,7м. Расчётная высота фермы при уклоне 1/6 равна h=10,7/6=1,78м.

Далее размещаем щиты дощатые с однослойным сплошным настилом по прогонам по верхнему поясу фермы, начиная от середины и учитывая, что щит опирается на три прогона .а следовательно имеет место чётное количество шагов прогонов. Принимаем их количество равным 6, размером 1,4м. Т.к. длина здания равна 58,8м, с учётом свесов в торцах принимаем длину покрытия равной 60м, а следовательно исходя из требований ширины щитов 1,5-2.0м, принимаем безотходное расположение их, значит ширина щита равна 2,0м, по длине 30 щитов.

Рисунок 1-2. Поперечная схема технического здания.

Расчет ограждающей конструкции кровли.

Расчет щитов с однослойным сплошным настилом по прогонам.

Деревянной основой под трехслойную рулонную кровлю служат щиты холодного настила со сплошным однослойным настилом по прогонам. Группа здания – 1. Класс условий эксплуатации – 2 (не отапливаемое помещение). Место строительства – г. Столбцы. Основные несущие конструкции покрытия производственного здания - дощатые фермы с соединениями в узлах на металлических зубчатых пластинах. Пролёт фермы L=10,7 м. Шаг стропильных конструкций 2,1 м. Шаг колонн 4,2 м. Уклон кровли 1/6 L. Древесина, принимаемая в элементах покрытия – дуб 2 сорта плотностью p = 700 кг/м³. Класс ответственности здания I gn = 1,0.

Выбор конструктивной схемы

Принимаем покрытие с неразрезными спаренными прогонами. Свес кровли в деревянных зданиях с треугольными фермами рекомендуется принимать ≥75см от геометрической оси стоек, т.к. он включает в себя половину высоты сечения стойки, ширину прогона, толщину досок стенового ограждения и собственно свес. Ширина кровли по скату с учётом свеса определяется по формуле:

;

где,

; cosa = 0,949.

Шаг прогонов определяется по формуле:

где, -чётное количество шагов прогона.

Проектируем щит с размером в плане 2,2х2,0м (рис 2-1). Щит состоит из сплошного настила с расчётной толщиной, к которому подшиты с нижней стороны поперечины и раскосы, обеспечивающие совместную работу досок настила и пространственную неизменяемость кровельного покрытия.

Размеры сечений поперечин и раскосов в целях унификации приняты одинаковыми и равными 25х75 мм без расчёта.

Рисунок 2-1. Щит с однослойным сплошным настилам

1-доска сплошного настила; 2-раскосы; 3-поперечники; 4-прогоны; 5-гвозди

Расчёт щита настила.

Сбор нагрузок на 1 м² приведён в таблице 2-1.

Настил щита рассчитывается по схеме двухпролётной неразрезной балки пролётом b₀=1,1 м на действие только нормальных составляющих нагрузок, т.к. скатные составляющие воспринимаются раскосами. Расчётная ширина настила принимаются равным 1 м.

Нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции

Таблица 2-1

№	Составляющие нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа	g_f	Расчётная нагрузка, кПа
1	Трёхслойный руберойдный ковёр	0,09	1,3	0,120
2	Доска настила 0.022х500х10^-2	0.11	1.1	0.1
3	Доски раскосов и поперечин (ориентировочно 50% весанастила)	0.055	1.1	0.061
	Итого постоянная нагрузка	0.255		0.281
4	Снеговая нагрузка	1.2	1,6	1.92
	Всего полная нагрузка	1.455		2.2010

При уклоне кровли a=18.43⁰<25⁰ коэффициент µ=1.0. Коэффициент надежности для снеговой нагрузки g_f = 1.6 согласно п.5.7 [1].

1) Расчёт по первому сочетанию нагрузок производится на прочность и прогиб при одновременном действии собственного веса покрытия и снеговой нагрузки.

Нагрузки на погонный метр щита с расчётной шириной рабочего настила 1 м:

q^н= g^н·А_расч = 1.455·1 = 1.455 кН/м;

q= g·А_расч = 2.201·1 = 2.201 кН/м.

Нормальные составляющие действующих нагрузок:

q_х^н= g^н·cosa= 1.455·0.949 = 1.38 кН/м;

q_х= g·cosa= 2.201·0.949 = 2.09 кН/м.

Изгибающий расчётный момент от действующих нагрузок:

М₁ = q_x·l² /8 = 2.09·1,1² /8 = 0,32 кНм =32·10^-5МНм.

Требуемый момент сопротивления:

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

k_t=1 – п.6.1.4.4.2 [3].

k_s=0.9 – п.6.1.4.4.7 [3].

γ_n= 1,0– коэффициент надежности по назначению, приложение 7, п.2. [4].

При расчётной ширине 1 м требуемая толщина досок настила

Предварительно принимаем толщину досок настила 12мм. Проверка прогиба от нормативной составляющей нагрузки производится по формуле:

;

где, Е₀=10000 МПа

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

2) Расчёт настила щита по второму сочетанию нагрузок производится только по прочности при действии собственного веса покрытия и сосредоточенной нагрузки в одном пролёте.

Сосредоточенная нагрузка распределяется на 0,5м ширины настила, вследствии подшитых снизу раскосов. При расчётной ширине настила 1 м расчётный сосредоточенный груз принимается:

Нормальные составляющие нагрузок:

q_x=g_n·а_расч·cosa=0.281·1.0·0,949=0.27кН/м;

р_x=р·g_f cosa=2·1.2·0,949=2.37 кН.

Изгибающий момент определяется по формуле:

M₂=0.07·q_x·b₀² + 0.207·P·q_x·b₀=0.07·0.27·1.1² + 0.207·2.37·1.1 = 56·10^-5МНм.

Требуемый момент сопротивления:

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

k_t=1 – п.6.1.4.4.2 [3].

k_s=0.9 – п.6.1.4.4.7 [3].

γ_n= 1,0– коэффициент надежности по назначению, приложение 7, п.2 [4].

Требуемая толщина досок настила:

Окончательно принимаем настил из досок толщиной 14 мм. Поперечины и раскосы прикреплять к каждой доске настила двумя гвоздями 2х40 мм.

Расчёт консольно-балочного прогона.

Консольно-балочный прогон рассчитывается по схеме многопролетной неразрезной балки с пролётом l₀ = В = 2,1 м на косой изгиб, т.к. одинарный настил в отличии от двойного перекрестного не способен воспринять скатную составляющую нагрузок (см. рис 2-2).

Стыки прогона в виде косого прируба располагаются попарно через пролёт в местах изменения знака изгибающего момента на расстоянии 0.21l₀ от оси несущих конструкций. В этом случае создаётся равнопрогибное решение прогона.

Прогон работает на косой изгиб у опорного узла фермы под углом:

cos β₁= 0.971; sin β₁= 0.239.

Рисунок 2-2. Схема работы прогона при косом изгибе

а) Расчётная нагрузка от покрытия (см. табл. 2-1) на погонный метр прогона:

q_n = g_n·b₀·cosβ=0.281·1.2·0,971= 0.3 кН/м.

Ориентировочно нагрузка от собственного веса прогона:

q_cd=bhργ_f=0.1·0.15·500·10^-2·1.1=0.08 кН/м.

Снеговая нагрузка:

S=1.92·1.1·0.971=1.87 кН/м.

Составляющие расчётных нагрузок:

q_x = (q_n+ q_св + S) · cos β₁=(0.3 + 0.08 + 1.87) · 0.971 = 2.18 кН/м;

q_y = (q_n+ q_св + S) · sin β₁=(0.3 + 0.08 + 1.87) · 0.239 = 0.54 кН/м.

Составляющие расчётных изгибающих моментов относительно главных осей сечения:

;

Задаемся предварительно отношением сторон поперечного сечения прогона:

Тогда требуемый момент сопротивления сечения:

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

k_t=1 – п.6.1.4.4.2 [3].

k_s=0.9 – п.6.1.4.4.7 [3].

γ_n= 1.0– коэффициент надежности по назначению, приложение 7, п.2 [4].

Требуемая высота сечения:

;

Требуемая ширина сечения:

Принимаем согласно сортамента пиломатериалов по таблице Б1 [3].сечение бруса: 75х100 мм, для которого:

;

Напряжение при косом изгибе проверяют по формуле:

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

k_t=1 – п.6.1.4.4.2 [3].

k_s=0.9 – п.6.1.4.4.7 [3].

γ_n= 1.0– коэффициент надежности по назначению, приложение 7, п.2 [4].

Прочность прогона обеспечена.

б) Проверка прогиба прогона:

Нормативная погонная нагрузка на прогон:

q^н=g^н·b₀· cos β₁+bhρ=1.455·1.2·0.971+0.075·0.1·500·10^-2=1.59 МН/м.

Составляющие нормативной нагрузки:

q_х^н= g^н· cos β₁= 1.59·0.971 = 1.54 кН/м;

q_у^н= g^н· sin β₁= 1.59·0.239 = 0.38 кН/м.

Момент инерции сечения прогона:

;

Состовляющие прогиба прогона:

;

где, Е₀=10000 МПа

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

Относительный прогиб:

Жёсткость обеспечивается, следовательно, окончательно принимаем прогон из бруса сечением b x h=75х100 мм.

Расчёт дощатой фермы с соединениями в узлах на металлических зубчатых пластинах.

Принимаем в качестве несущих конструкций покрытия треугольную ферму с соединениями в узлах на металлических зубчатых пластинах. Место строительства – г. Столбцы. Кровля – рубероидная трёхслойная. Ограждающие конструкции — щиты со сплошным однослойным настилом по прогонам. Прогон принимаем 75 х 75 мм. Ферма выполнена из дуба 2-го сорта плотностью p = 700 кг/м³. Шаг стропильных конструкций 2.4 м. Уклон кровли 1/6 L. Класс ответственности здания I g_n = 1,0. Класс условий эксплуатации второй (не отапливаемое помещение). Принимаем сечение верхних и нижних поясов фермы 75 х 150 мм, стойки и раскосы 60 х 125 мм.

Выбор конструктивной схемы.

Принимаем дощатую ферму высотой . Геометрическая схема и размеры фермы приведены на рисунке 3-1.

Рисунок 3-1. Схема фермы.

Статический расчёт фермы.

Расчёт нагрузки определяется из условия сбора нагрузок на каждый узел верхнего пояса с введением коэффициента надёжности по нагрузке g_f. Грузовая площадь узла верхнего пояса 2,1·1,41 = 3,384 м².

Собственный вес фермы определяем при к_с.в.=4 по формуле:

Нагрузки на один узел

Таблица 3-1

№	Составляющие нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа	g_f	Расчётная нагрузка, кПа
1	Вес покрытия и кровли	0.255	1.1	0.28
2	Прогоны 0.075х0.075х5х2.4	0.07	1.1	0.077
3	Собственный вес фермы	0.069	1.1	0.076
	Итого постоянная нагрузка	0.394		0.433х3.38=1.47
4	Снеговая нагрузка	1.2	1.6	1.92 х3.384=6.5
	Всего полная нагрузка			7.970

При уклоне кровли a=18.54⁰<25⁰ коэффициент µ=1.0. Коэффициент надежности для снеговой нагрузки g_f = 1.6 согласно п.5.7 [4].

Ферма рассчитывается на два варианта нагрузок:

- постоянная и временная (снег) на весь пролёт;

- постоянная на весь пролёт и временная (снег) на половине пролёта.

Максимальные нормальные силы в стержнях фермы имеет место при первом варианте загружения.

Определение усилий в стернях фермы от расчетных узловых нагрузок определяем с помощью программного комплекса Lira 9.2.

Рисунок 3-2 Постоянная нагрузка + снеговая (равномерно распределенная) на весь пролёт

Рисунок 3-3. Постоянная нагрузка на весь пролёт + снеговая равномерно распределенная (на половину пролета)

Рисунок 3-4. Расчётная схема фермы.

Рисунок 3-5. Эпюра усилий в стержнях фермы от первого загружения (постоянная нагрузка + снеговая (равномерно распределенная) на весь пролёт).

Рисунок 3-6. Эпюра усилий в стержнях фермы от второго загружения (постоянная нагрузка на весь пролёт + снеговая равномерно распределенная (на половину пролета))

Таблица расчётных усилий в стержнях фермы:

Таблица 3-2

Элементы фермы	Обозн. стержня	Вид загружения		Расчетные усилия, кН
		Первое загружение	Второе загружение


				+	-
ВП	2	-79.98	-65.95		-79.98
	5	-80.69	-66.32		-80.69
	8	-62.86	-47.48		-62.86
	11	-62.11	-46.84		-62.11
	14	-62.11	-36.95		-62.11
	17	-62.86	-37.22		-62.86
	20	-80.69	-38.84		-80.69
	23	-79.98	-38.13		-79.98
НП	1	75.51	62.26	75.51
	6	71.37	56.84	71.37
	12	48.16	33.40	48.16
	18	71.37	37.36	71.37
	22	75.51	36.01	75.51
Р	4	6.86	7.85	7.85
	7	-14.12	-14.18		-14.18
	10	18.47	18.75	18.75
	13	18.47	3.06	18.47
	16	-14.12	-2.47		-14.12
	19	6.86	-0.37	6.86
С	3	-5.99	-6.19		-6.19
	9	-6.64	-6.92		-6.92
	15	-6.64	-0.90	6.64
	21	-5.99	-0.78	-5.99

Проверка сечений элементов фермы.

Верхний пояс:

Нормальное напряжение имеет максимальное значение в зоне узла 3:

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

k_t=1 – п.6.1.4.4.2 [3].

k_s=0.9 – п.6.1.4.4.7 [3].

γ_n= 1.0– коэффициент надежности по назначению, приложение 7, п.2 [4].

Проверяем на устойчивость в горизонтальной плоскости стержни верхнего пояса из плоскости деформирования в пределах узлов, где закрепляются прогоны.

Стержень 2:

Стержень 5:

Стержень 8:

Стержень 11:

Нижний пояс:

Нормальное напряжение в нижнем поясе имеет максимальное значение в зоне узла 2.

k_mod=1.2 – для 2-го класса условий эксплуатации, таблица 6.4 [3].

k_t=1 – п.6.1.4.4.2 [3].

k_s=0.9 – п.6.1.4.4.7 [3].

γ_n= 1,0– коэффициент надежности по назначению, приложение 7, п.2 [4].

Решётка фермы:

Максимальное усилие в сжатых элементах решётки имеет место в стержнях 7 и 16 и равно 14.12, L= 2.227 м.

Проверим этот элемент на устойчивость:

Проверяем устойчивость раскоса по формуле:

Следовательно, для всех элементов фермы можно использовать дуб 2сорта плотностью p = 700 кг/м³. Сечение элементов фермы принимаем следующие:

- верхний и нижний пояс 75 х 150;

- раскосы и стойки 60 х 125.

Расчёт узловых соединений.

Приведённые расчётные характеристики не являются нормативными т.к. они меняются в зависимости от формы и расположения зубьев, а также от толщины МЗП.

Соединение элементов фермы производим с использованием металлических зубчатых пластин МЗП – 2.

Рисунок 3-7. Расчётная схема дощатой фермы с соединениями на МЗП.

Опорный узел 1 (рис. 3-8)

1. Требуемая площадь МЗП по верхнему поясу ферму при:

F= 79.98 кН, a=18.54⁰, β=0⁰, f_a,0,d = 80 Н/см²

2. Требуемая площадь МЗП по нижнему поясу ферму при:

F= 75.51 кН, a=0⁰, β=0⁰, f_a,0,d = 80 Н/см²

Следовательно, площадь пластины должна быть: 500 х 2 = 1000 см².

В связи с расцентровкой участков МЗП на поясах относительно центральных осей, в соединении будут возникать дополнительные усилия, которые компенсируют увеличением площади МЗП на 20%, т.е. требуемая площадь будет составлять 1200 см².