Проектирование конструкций из дерева и пластмасс здания выставочного павильона
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
м > 500 мм, то , тогда Rс =13,9*0,97=13,48.
Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле [1, п. 4,17 формула 28]:
,
где Мд - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.
Для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов Мд следует определять по формуле:
,
Где - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле:
,
М - изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы;
Rс - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;
- коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно [1, п. 4.3];
Fнт - площадь нетто поперечного сечения элемента;
Fрас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:
Коэффициент продольного изгиба следует определять по формулам:
при гибкости элемента
,
при гибкости элемента l
,
где коэффициент а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;
коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры.
Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле:
,
где lо - расчетная длина элемента;
r - радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.
Расчетную длину элемента lо следует определять умножением его свободной длины l на коэффициент m 0 [1, п. 4,5]: lо = lm 0.
; .
Для М+=57,96 кН*м.
.
кН*м.
- условие выполняется.
Для М - =56,07 кН*м.
.
кН*м.
- условие выполняется.
Расчет на устойчивость
Расчет на устойчивость [1, п. 4.18] плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле:
, (*)
где Fбр - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке lp;
n = 2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;
- коэффициент продольного изгиба, определяемый по [1, п. 4.3 формула 8] для гибкости участка элемента расчетной длиной lp из плоскости деформирования:
,
- коэффициент, определяемый по [1, п. 4.3 формула 23]:
,
где lp - расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба - расстояние между этими точками, для М+ lp =3,6 м, М - lp =21,56 м;
b - ширина поперечного сечения;
h - максимальная высота поперечного сечения на участке lp;
kф - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lp, определяемый по табл. 2 прил. 4 [1], kф=1,13.
Если и , то проверка неравенства (*) не требуется.
При наличии в элементе на участке lp закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента М кромки коэффициент следует умножать на коэффициент kпМ, а коэффициент - на коэффициент kпN.
,
,
где - центральный угол в радианах, определяющий участок lp элемента кругового очертания (для прямолинейных элементов = 0,644);
m - число подкрепленных (с одинаковым шагом) точек растянутой кромки на участке lp (при величину следует принимать равной 1).
Для М+=57,96 кН*м.
;
> 1 условие выполняется;
< 1 условие не выполняется, то расчет для М+ нужно производить по формуле (*). Так как для элементов нет закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования, тогда n = 2, kпМ=kпN =1.
.
кН*м.
-
условие (*) выполняется.
Для М - = 56,07 кН*м.
;
; .
Так как и меньше 1, то расчет для М - нужно производить по формуле (*). Так как для элементов нет закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования, тогда n = 1.
-
условие (*) выполняется.
.6 Расчет и конструирование узлов арки
Конструкция и расчет опорного узла
Расчетные усилия на опоре: продольная N0=-140.93 кH; поперечная Q0=24.54 кH.
Рис. 7. Опорный узел клееной деревянной арки
Узловой шарнир рассчитываем на равнодействующую усилий N и Q, равную Nш=143,05 кН. Требуемый радиус шарнира [7]:
,
Где lш - длина шарнира, равная 19 см;
Rсм.ш = 164 МПа - расчетное сопротивление местному смятию при плотном касании для стали класса С235 с временным сопротивлением Run=360 МПа.
Конструктивно принимаем стержень dш=24 мм. Для гнутого профиля башмака принимаем половину трубы с наружным диаметром dн=34 мм и толщиной стенки 5 мм.
Проверяем сварные швы высотой hшв=4 мм, прикрепляющие трубы к боковым ребрам опорного башмака. Требуемая длина швов:
>м.
Принимаем боковые ребра толщиной мм. Проверяем их на внецентренное сжатие при условии приварки к ним труб с односторонними швами (эксцентриситет продольного усилия ).
< 230 МПа.
,
здесь bб=0,24 - расчетная ширина боковых ребер по середине высоты.
Опорный башмак крепится к арке через боковые накладки болтами, воспринимающими поперечную силу и изгибающий момент от нее, равный Q*e. Находим количество болтов, считая, что момент в соединении