Покрытие по треугольным металлодеревянным фермам с клееным верхним поясом
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
ой стали класса А-I с нарезкой на конце (рис. 3б)
Растягивающее усилие в раскосе: Д1=125300 Н;
Требуемая площадь двух стержней:
Принимаем два стержня диаметром 18 мм F=5.09 cм=5.09*10 м> 4.04*10 м
Требуемая площадь нетто концевого стержня:
Принимаем диаметр стержня 28 мм с F=6.158 cм> 5.0 см
Опорный узел
Опирание фермы на обвязочный брус и соединение верхнего пояса с нижним в опорных узлах производится при помощи стальных сварных башмаков (рис. 6)
Рисунок 6 - Опорный узел фермы
В проектном положении ферма фиксируется опорными башмаками. Опорная реакция передается на ферму через обвязочный брус. Из условия смятия поперек волокон древесины бруса в опорной плоскости находим требуемую площадь опорной плиты башмака:
м
Где - расчетное сопротивление древесины лиственницы смятию поперек волокон.
С учетом отверстий для анкеров конструктивно принимаем ширину опорной плиты 180 мм и длину 350 мм.
При этом площадь опорной плиты: F=0,18*0,350=0,063 cм> 0,06 см
Толщину опорной плиты определим из условия прочности на изгиб по сечению 5-5 консольного участка.
Изгибающий момент в полосе плиты единичной ширины в сечении 5-5 определится:
;
где -
а = 0,0885 м- длина вылета консольной части опорной плиты.
Момент сопротивления полосы плиты:
Из условия прочности требуемый момент сопротивления площади плиты:
Таким образом:
м.
Принимаем толщину плиты равной 15 мм.
Толщину упорной плиты (2) на рис.4 определяется из условия прочности на изгиб условно вырезанной полоски металла единичной ширины.
Изгибающий момент в полосе определяется как в двухпролетной балке с пролетами а=189/2=94,5 мм, опирающейся на среднее ребро и крайние фасонки (4):
где -
Толщина плиты определится по формуле:
Принимаем толщину плиты равной 14 мм.
Круглые стержни панели АД привариваются к фасонкам (4) по рис.4 четырьмя угловыми швами, которые должны воспринимать растягивающее усилие в нижнем поясе И1=371500 Н.
Расчетная длина сварного шва определяется из условия на срез согласно п. 11.1 [3] по двум сечениям - по металлу шва и металлу границы сплавления.
Максимальный катет шва при сварке листа и круглого стержня:
Принимаем
Расчетная длина сварного шва по металлу шва определяется по формуле:
где - коэффициент условий работы шва;
-коэффициент условий работы узла конструкции.
Расчетная длина сварного шва по металлу границы сплавления определяется по формуле:
Принимаем длину сварного шва 150 мм.
Промежуточный узел нижнего пояса
В этом узле соединяются четыре элемента фермы: опорная и центральная панель нижнего пояса, стойка и раскос.
Сжатая стойка из клееной древесины опирается на упорный столик (1), расположенный между двумя стальными фасонками (2), приваренными к ветвям опорной панели рис. 7. На концах опорной панели и на фасонках выполнены упоры (3) и (4),в отверстия которых пропускаются концевые стержни (имеющие резьбу) раскоса и центральной панели нижнего пояса и закрепляются гайками и контргайками.
Рисунок 7 - Промежуточный узел по нижнему поясу
Толщину плиты опорного столика определим исходя из условия ее работы на изгиб.
Нагрузкой на плиту является равномерное давление стойки:
Изгибающий момент определяется как в плите, опертой по трем сторонам. Однако при отношении а/b < 0.5 влияние опирания на сторону а делается незначительным, и плита рассчитывается, выделив полосу 1 м как консоль с вылетом а по формуле:
,
В данном случае: а/b=0,078/0,185=0,42 < 0,5
Н*м,
Толщина плиты определяется по формуле:
Принимаем толщину плиты равной 13 мм.
Ребро опорного столика рассчитывается на изгиб с учетом работы плиты.
Площадь поперечного сечения столика:
Статический момент площади поперечного сечения относительно оси х - х:
Расстояние от оси х - хдо центра тяжести поперечного сечения:
Момент инерции площади сечения относительно оси х-х, проходящей через центр тяжести сечения столика:
=2,66*10 м
Момент сопротивления сечения:
Изгибающий момент в столике:
Где q= H/м- пролет столика равный расстоянию между фасонками (2);
Где =0,189 м - пролет столика, равный расстоянию между фасонками (2);- ширина, условно вырезанной из столика расчетной полосы.
Напряжение в столике:
Сварные швы, прикрепляющие ребро опорного столика к фасонкам, должны воспринять усилие V=58100 Н. Расчетная длина сварного шва определяется из условия на срез:
по металлу шва:
где - минимальный катет швов по табл. 38[8]=200 МПа - расчетное сопротивление угловых швов по металлу шва для стали класса С255 при электродах Э46А.
по металлу границы сплавления:
привариваем ребро упорного столика к фасонкам по вертикальным плоскостям. При этом фактическая расчетная длина швов определяется:
упорная плита столика приваривается к ребру и фасонкам согласно рис. 7.
Сварные швы, прикрепляющие упор (3) к ветвям нижнего пояса рассчитываются на срез по усилию И2=244500 Н.
При расчетная длина шва по металлу шва определяется по формуле:
Расчетная длина шва по металлу границы сплавления:
Принимаем длину швов 120 мм.
Сварные швы, прикрепляющие фасонки (2) к ветвям нижнего пояса воспринимают усилие равное равнодействующей усилий в нижнем поясе ;
Принимаем, с запасом прочности, длину нижнего шва как и в опорном