Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

от ветра слева

JV , = cos (Фо Ч- 2ф,) + Pi sin Ф1 + Яд si li (Фо + 2ф1) =

= - 1790 «с (растяжение). Расчетная нормальная сила в сеченнн 2

Л?, = 1980 + 0,9(1570-1790) = 1780 кгс. Нормальная сила в сечении 3 при основном сочетании нагрузок:

JV„ = (~gx, ) cos (ф» + Зф,) + + sin (фо + ЗфО 1623 кгс;

-g- Рс - Рс s) COS (фо + Зф) + + 51П(ф, + Зф,)= 1372 кгс;

JVj = 1623+ 1372 «s 3000 кгс.

Подбор сечения арки. Поперечное сечение арки принимаем прямоугольным, склеенным из гнутых плашмя досок. Ширину сечения после двойной острожки кромок досок назначаем b = 120 мм. Наибольший изгибающий момент получается при дополнительном сочетании нагрузок М = ib90 кгс-м. Согласно 1 ] для конструкций, рассчитываемых с учетом воздействия ветровой нагрузки, расчетные сопротивления умножаются на коэффициент услови работы тн = ,2.

Не принимая во внимание в первом приближении действия нормальной силы, находим требуемый момент сопротивления сечения:

469 000

ипи 1.2.130 Требуемая высота сечеиия при b = \2см

«ЗОООсл».

, 1 /6W -if6-3000 „

Принимаем сечение арки составленным из 12 досок толщиной после острожки 35 мм (рис. 6.5, в). Полная высота сечения k = 12-3,5 = 42 см. При этом:

l!L = - = 542>250; а 3,5

AJ« = 3.5<5. b 12

-ПлощаяБ= и мент сопротивления принятого сечеиия равны:

fl2Ua=5Q44i«»; Г == 3530 сж".

Расчетная гибкость жхлуарки

. S 1297

г 0,29.Г2 Коэффициент пр формуле (1.14)

106* 1780

3J00 504.1,2.]30 Напряжение-ПО формуле (1.13)

106.

= 0,9.

1780

469 000

504 0.9-3530 При основном сочетании нагрузок

106» 3000

152 < 1,2-130= 156 кзс/сж*.

5=1-

3000

3100 504-130 297 000

= 0,83;

504 0,83-3530

107 < 130 кгсЮм*.

Конструкция и расчет узлов арки. В опорном узле арка тор-пом пкрласяЯ даБрЙ№Шу)а.нормально к ее оси верхнюю плоскость фундамента. Дя обеспечения большей шарнирности узла торец арки срезается с двух сторон, как показано на рис. 6.5, г. Ввиду малой неличины продольного сжимающего усилия прочность, на смятие торца- не проверяем.

Поперечная сила, возникающая в опорном сечении, передается через две уголковые накладки..(прикреплевные к арке болтами)* ыа анкерные болты, зад£ланные в фундамент.

Поперечную силу в опорном узле определяем по формуле

= 8(П фо - cos фо-

Наибольшая величина поперечной силы получается при дополнительном сочетании нагрузок: от постоянной нагрузки

- 55 кгс1

=-Я51Пфо--со5фо= 2340.0,428-1170-0,903 = 2 87

ОТ снеговой нагрузки на левой полуарке

Q = 1 рд/з1пфо~1созфо = 2368-0,428 ~ 756-0,903 = 335 кгс; 8 16/

ОТ ветра слева

Qb == Va sin Фо-Ял cos Фв = -947-0,428 + 1826-0,903 = 1244 кгс.

Расчетная поперечная ciWa

.Qo = - 55 Н- 0,9 (335-h 1244) = Ш67 кгс.

Стальные накладки из двух угоЛков 160 X 100 X 9 мм крепим к арке двумя болтами диаметромd = 18 ма. Болты размешаем «а расстоянии = 7 d 12,5 см от торца аркн. Расстояние между болтами принимаем = 11 см.

Из условия равновесии сил (пренебрегая, трением) находим, д)то на болт будут действовать силы (см. pEic, 6,5, г)

Г А!683сгс и Г, 2 2 *

Ei It

Равнодействуюшее усилие, воспринимаемое одним болтом,

Го= ]/71+П = /б83+11522 = .1695 кгс.

Угол наклона равнодействующего усилия к направлению воло-а<он древесины арки (угол смятия)

tg«r»- ---=0.44;

- 2345

24",

Несущая способность двухсрезного болта днаметром= 18 мм

2r„=2.250d= VAl/;-2.250.1,81/0,92-1,2 =

= 1701 > 1695 гас.

:3десь - 0,92-коэффициент при угле смятия 24° (см. табл. 2.2); п1„ = 1,2 - коэффициент условий работы при учете ветровой нагрузки.

Анкерные болты принимаем диаметром d = \&mm(F = 2,01 см). Напряжение среза в болтах j

т - -, -

1367

2F 2-2.01

= 340 < 1300 кгс1см\

Коньковый узел решается аналогично (рис. 6.5, е). Каждая пара -уголковых накладок левой и правой полуарок соединяется одним болтом диаметром d = 16 мм, что обеспечивает возможность поворота полуарок.

Болты, скрепляющие уголковые накладки с аркой, и шарнирные -болты воспринимают поперечную силу, возникающую в коньковом узле При несимметричной нагрузке: от односторонней снеговой нагрузки

Q, = Ap7-.£i-.-756.ac; ,

от ветровой нарузкн слева

Q» = Va- Pi cos (Фо -f- 3,5 ф,) + PjCOS -f- ф[) = .= 947 - 1350-0,604 + 1570-0,837 = - 450 кгс.

Расчетная поперечная сила

Qu, = 0,9 (756 + 450) = 1085 кгс.

Равнодействуюшее усилие, воспринимаемое одним болтом, который соединяет накладки с аркой.

Угол наклона равнодействующего усилия к горизонтали

= = (V = 23M5).

Угол наклона равнодействующего усилия к направлению волокон древесины арки (угол смятия)

«,„ = Фо + V = 25°23 + 23°45 49°.

Коэффициент fc, = 0,757 (см. табл. 2.2).

Несущая спосЬбность двухсрезного болта диаметром d •iS-mm

2Т„ = 2-250-1,8* 1/0.757-1,2 1548 > 1346 кгс.

Для предотвращения работы клеевых швов на отрыв под действием раскалывающих усилий, возникающих в зоне опорного и конькового шарниров, концы полуарки стягиваем болтами диаметром d = 16 мм, поставленными нормально к ее оси (см, рис. 6.5, г и е).

в 81. ТРЕХШАРНИРНЫЕ РАМЫ

Деревянные рамы применяют в качестве несущих каркасов одноэтажных зданий павильонного типа различного назначения. Чаще всего используют однопролетные симмет.ричные рамы с двускатным ригелем. Рамы решают обычно по трехшарнирной схеме с шарнирными опорными и коньковым узлами и жестким узлом в месте соединения ригеля со стойкой (карнизным узлом).

В современном строительстве применяют главным образом рамные конструкции заводского изготовления. Стойки и ригели таких рам выполняют в виде многослойных пакетов с плавно переменным или ступенчато-переменным по длине сечением. Сопряжение ригеля со стойкой в йарнизном узле осуществляют на месте изготовления рам стыкованием клееных пакетов ригеля и стойки на зубчатом соединении, с перекрытием стыка фанерными накладками на клск> или плавным переходом стойки в ригель путем гнутья досок в этом узле.

Сборные рамы, отдельные элементы которых перевозят на место строительства в разобранном виде, выполняют обычно с устройством дополнительных подкосов в карнизных узлах. При небольших пролетах и нагрузках такие рамы можив устраивать из цельных брусьев на подсобных предприятиях строительных организаций.

Рамные конструкции по сравнению с арочными имеют значительно больший собственный вес. При предварительном определении собственного веса рам по формуле (6.5) следует принимать коэффициент ftc.b = 5ч-7.

Расчет трехшариирных деревянных рам производят обычными приемами статики.

Пример 6.5. Запроектировать и рассчитать сборные несущие деревянные конструкции неотапливаемого материально-технического склада районной базы снабжения системы «Сельхозтехника».

Расстояние между несущими конструкциями В = 3 ж, пролет / = 9 л. Место строительства - район г. Куйбышева, Кровля и стены здания из асбестоцементных волнистых листов обыкновенного профиля. Конструкции изготовляют в плотничном цехе производственных мастерских строительной организации с последующей сборкой и монтажом на месте постройки.

Решение. Несущий поперечный каркас здания проектируем в виде однопролетных симметричных сборных брусчатых рам / с двускатным ригелем (рис. 6.8, а). Рамы решаем по трехшарнирноЙ схеме с шарнирными опорными и коньковым узлами и жесткими карнизными узлами. Жесткость последних обеспечивается сопряжением ригеля со стойкой болтами 2 и деревянным подкосом 5, совместно воспринимаюиХими узловой изгибающий момент.

Стойки рам опираются на столбчатые бетонные фундаменты 4, возвышающиеся над уровне.ч пола на 20 см. Нижние концы подко-сов располагаются на расстоянии о = 2 л от верха фундаментов, чем обеспечивается нормальное использование внутреннего габарита помещения. Полную высоту стойки принимаем = 3,5 ж. Уклон кровли (" = 1 : 2,5 (а = 2148).

По рнгеллм рам укладываем крупноблочные щиты обрешетки 5 под асоестоцементную кровли б, конструкция которых обеспечивает пространственную неизменяемость покрытия и устойчивость ригелей рам из их плоскости. Аналогичная щитовая конструкция 7 применена и для устройства стен. Кроме того, для обеспечения продольной устойчивости сооружения в крайних (приторцовых) пролетах в плоскости стоек и ригелей рам дополнительно должны быть поставлены диагональные или перекрестные жесткие связи.

Геометрические размеры элементов рамы. По заданным основным размерам рамы и углу наклона кровли к горизонту определяем размеры элементов рамы по осям образующих ее стержней и углы между ними (рис. 6.8, б).

Углу а = 2Г48 соответствуют; Iga - 0,4; sin а = 0,371; cos а = 0.928.

Длина ригеля ~полурамы по скату

0,5/ 4,-5

0.928

= 4.85 м.

Высота рамы в середине пролета Ло = Лот + ,5 / tga = 3,5 +--f 0,590,4 = 5,3 ж. Ось подкоса в карнизном узле направлена так, что образует с осями стойки и ригеля равные углы р. Значение

iitiiiitiiiijiiiiiiiiiiliti

Рнс, 8.8 К расчету рамы

а. б - новструкгиинан и геоытнчв?квй сгены раны; 9 - эпюра ыоментоь от сплошной •larpyiiiHi г - эпюрв продольаых сил

угла (1 найдем из зависимости 180-2 р = 90 -f- а, откуда р = 34"06; sin р = 0,561; cos р = 0,828; tg р = 0,677, Длина подкоса = = 2Ь cos р = 2-1,5*0,828 = 2,48 м. Расстояние от низа рамы до точки пересечения оси ригеля с осью подкоса /(„ = Лет -- А X xsin а = 3,5 -i- 1,5-0,37 =4,06 ж. Расстояние от оси стойки до точки пересечения оси ригеля с осью подкоса и - b cos а - 1,5х х0,928 = 1,39 ж. Расстояние от центра карнизного узла рамы до оси подкоса е = й sin р = 150-0.561 - 84 см.

Нагрузки. Раму рассчитываем только на основное сочетание нагрузок - постоянная и снеговая нагрузки, так как дополнительное сочетание - постоянная, снеговая и ветровая нагрузки, как показывает соответствующий анализ, для всех элементов рамы ие является расчетным. Обрешетины щита расположены одна от другой

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36