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