Расчёт узлов

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=76.8 кН, Q=38.4 кН.

Расчетное сопротивление вдоль волокон R_c=R_c×m_б×m_сл/g_n=15×1×1.1=16.5 МПа.

Расчетное сопротивление поперек волокон R_cм90=3 МПа.

A=b×h_оп=0.14×0.28=0.039 м²

Напряжение смятия вдоль волокон МПа< R_c

Напряжение смятия поперек волокон МПа< R_cм90

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

Изгибающий момент: M=Q×b/16=0.0384×0.14/16=0.00034 МНм.

Требуемый момент сопротивления: W=M/R_и=0.00034/240=1.4×10^-6 м³=1.4 см³

R_и=240 МПа – сопротивление металла изгибу. Примем конструктивно h_д=20 см

Толщина листа определится: см – принимаем 1 см.

Боковые пластины принимаем той же толщины:

А_бп=20×1=20 см²;

W=20×1 ²/6=3.33 см³;

N=Q/2=0.0384/2=0.0192 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=0.0384×0.1=0.00384 МНм.

Момент сопротивления опорной плоскости башмака:

W=2×b×l²/6=2×9×30²/6=2700см³, где b=9 см–ширина опорной плоскости башмака, l=30 см – длина опорной плоскости башмака.

Сминающие напряжения под башмаком:

s=М/W=384/2700=0.14кН/см²<0.6 кН/см² – при бетоне В10.

Принимаем болты диаметром 20 мм (А_бр=3.14 см², А_нт=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:

N_p=M/(2/3×2×l)=384×3/(4×30)=9.6 кН

срезающее усилие:

N_cp=Q/2=38.4/2=19,2 кН.

Напряжения растяжения в пределах среза:

s=N_p/А_нт=9.6/2.18=4.4<0.8×R=0.8×24=19.2 кН/см².

Напряжения среза:

s=N_ср/А_бр=19,2/3.14=6.1<R=15 кН/см².

Коньковый узел решаем с помощью деревянных накладок и болтов. На накладки толщиной а=10 см действует поперечная сила Q=12.15 кН

Усилие, передающееся на второй ряд болтов:

N₂=Q/(e₂/e₁-1)=12.15/(92/28-1)=5.3 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)=12.15/(1-28/92)=17 кН.

Принимаем болты 20 мм.

Несущая способность в одном срезе болта при изгибе:

Т_и=(1.8×d²+0.02×a²)× =(1.8×2²+0.02×10²)× =6.863кН<2.5×d²× =7,42 кН;

k_a=0.55 (таб. 19[1]).

При смятии древесины:

Т_а=0.8×а×d×k_a=0.8×10×2×0.55=8,8 кН

Т_с=0.5×b×d×k_a=0.5×14×2 ×0.55=7,7 кН

Т_min=7,42 кН

Число двухсрезных болтов в первом ряду:

n₁=N₁/(Т_min×n_cp)=17/(7,42×2)=1.2 – принимаем 2 болта

Число двухсрезных болтов во втором ряду:

n₂=N₂/(Т_min×n_cp)=5.3/(7.42×2)=0.35 – принимаем 1 болт

Смятие торцов полурамы под углом a=18.4^о к продольным волокнам:

Расчетное сопротивление по углом:

кН/см²

кН/см²<R_смa.

Проверяем накладки на изгиб:

М=Q×(l₁-l₂)=12.15×18=219 кНсм

Напряжение в накладке:

s=М/W_нт=219/2352=0.09 кН/см²<Rи=1.5кН/см²

см³.

Поиск по сайту: