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

на близком расстоянии, поэтому нагрузки на раму считаем равномерно распределенными.

Нормативная нагрузка от собственного веса кровли {д- = = 15 кгс/м") и щитов ( = 8 кгс/М) обрешетки на 1 пог. м горизонтальной проекции ригеля рамы составляет

д"-

cos а

0,928

= 74,5 кгс/м.

То же, от снеговой нагрузки: р = 100-3 = 300 кгс/м.

К постоянной нагрузке добавляем собственный вес рамы, определяемый по формуле (6.5) при A.b 6:

74,5 + 300 of\ / =---.= 20 кгсм.

iOOOO 6-9

Расчетные нагрузки иа 1 пог.м пролета рамы:

постоянная д = {д" + gj п = (74.5 + 20) 1.] = 104 кгс/м;

временная р = л = 300-1,4 = 420 кгс/м;

полная 9 = 104 + 420 = 524 кгс/м.

Определение усилий в элементах рамы. По расчетной схеме данная конструкция - статически определимая симметричная трех-щарнириая рама.

Нетрудно установить, что расчетные величины наибольших изгибающих моментов и нормальных сил будут иметь место при загружении рамы постоянной нагрузкой и снегом с двух сторо» (рис. 6.8, в).

Вертикальные опорные реакции в этом случае

= - - - = 2360 кгс. 2 2

Горизонтальные опорные реакции (распор)

ql 524 9

8-5.3

1000 «гс.

Усилие D в подкосе карнизного узла найдем из уравнения моментов относительно точки К, где пересекаются оси стойки и ригеля рамы:

Шц - (а -Ь Ь) + De = 0.

откуда

Н(а + Ь) 1000-3,5

0,84

= - 4160 кгс (сжатие).

Примерный вид эпюры изгибающих моментов для рассматриваемой рамы От сплошной равномерно распределенной по длине-ригеля нагрузки показан на рис. 6.8, в. Из эпюры видно, что наибольшие значения изгибающих моментов будут в точке В для стойки и в точке

С - для ригеля рамы. Поэтому для расчета рамы достаточно определить величины изгибающих моментов и продольных сил только в этих опасных сечениях.

Изгибающий момент в точке В

Мв= -Иа-- - 1000-2= -2000кгс-л. Нормальная сила чуть ниже точки В

jVa„ = - - - 2360 кгс (сжате); то же, чуть выше точки S и по всей верхней части стойки , JVbb = -V~-Ocosp= -2360 + 4160-0,828 = = 1085 кгс (pacтяжeниe) Изгибающий момент в точке С

-]000-4,06= -]285кгс.«. Нормальная сила в ригеле у точки К

- -V, sin а -Wcosa-Dcosp= -2360.0,371- 1000-0,928 + + 4160-0.828= 1640 кгс (растяжение).

Нормальная сила у точки С слева

Nc„ = Ni< + gu sin а= 1640 + 524.1,39.0,371 = = 1900 кгс (растяжение).

Нормальная сила у точки С справа

jVcu = - Уд sin а-И cos а + i/w sin а - -2360-0,371 - - ШОО-0.928+524-1,39.0,371 = -]540кгс(сжатие)-

Нормальная сила у точки О

cos а = - 1000 - 0,928 = - 930 кгс (сжатие).

По полученным данным строим эпюру продольных сил в элементах рамы (рис. 6.8. г).

Подбор сечений элементов рамы. Стойку проектируем из брусьев сечением 20 X 25 см. Опасное сечение стойки - сечение в точке В, где действует изгибающий момент Мв = 2000 i«c- и сечение ослаблено врезкой на глубину Нвр = 2 см (рис. 6.9, о).

Стойку в этом сечении проверяем дважды, так как ниже сечения на участке АВ (см. рис. 6.8, в) действует сжимающая продольная сила Л/вд = 2360 кгс, а выше сечения на участке ВК - растягивающее усилие JVsh = 1080 кгс.

На участке АВ стойку рассчитываем как сжато-изгибаемый стержень. Свободная длина стойки прн определении расчетной гибкости

В подкосных рамах принимается обычно равной 2,5 а (а - расстояние от верха фундамента до точки пересечения подкоса со стойкой). Коэффициент 2,5 назначается в предположении, что стойка внизу шарнирно опирается на фундамент, а вверху упруго защемлена в двух точках (у низа подкоса и в месте примыкания к ригелю).

Кроме врезки сечение ослаблено еще болтом диаметром d = = 1,6 см. скрепляющим накладки подкоса со стойкой. Геометрические характеристики расчетного сечения:

f = 23-20 460 сл( = 428 см:

Гибкость стержня

fF f„,„ = 460-l,6.20 =

• =69 5. 0,29-2

Коэффициент по формуле (1.14)

83fiO

3100 460-130

Напряжение по формуле (1.13) 200 000 130

= 0.935.

2360 , 0 - -ТГ +

428 1763-0,935 1Ы)

= 110< 130 кгс/см*.

На участке ВК стойку рассчитываем как растянуто-изгибаемый стержень.

Напряжение по формуле (1.12)

1080

200000 80

1763

.- = 63<80 кгс1см.

Опасным сечением ригеля является сечение в точке С, где Мс = = 1285 кгс-м; Ncu = - 1540 кгс. Nci, - 1900 кгс. Ригель проектируем из бруса 20 X 20 см. Сечение ослаблено врезкой и болтом (см. рис. 6.9, а).

Геометрические характеристики ослабленного сечения:

f 20-18 = 360 сж f 360 - 1,6-20 = 328 сж*;

20.188

Свободная длнна ригеля полурамы на участке между узлом С и коньковым узлом

/о =/р, 6 485-150 = 335 сж. Гибкость стержня

335 0,2i*.20

Коэффициент

Напряжение

1540

58»

3100 360-J30

= 0,965.

0 = 14

328

128 500

1080-0,965 150

= UK 130 кгс1см..

Прочность ригеля иа участке СК проверяем по формуле (1.12):

1000 328

12& S00 80

1080

= 69,3 < 80 лгс/сл.

Усилие сжатия в подкосе D = 4160 кгс. Подкос состоит из деревянной распорки сечением 5 X 20 см, усиленной с боков двумя накладками 5 X 10 сж (см. рис. 6.9, а), прикрепленными к ней гвоздями.

Распорка по всей ширине соединяемых элементов упирается в подушки. Врезанные в стойку и ригель, а накладки охватывают с двух сторон стойку И ригель, обеспечивая боковую жесткость карнизного узла. Так как распорка непосредственно воспринимает сжимающее усилие в подкосе, а накладки лишь повышают ее устойчивость при продольным изгибе, то подкос рассчитываем как сжатый стержень с неравномерно нагруженными ветвями.

Расчетный момент инерции сечения относительно горизонтальной оси Л по формуле (5.9)

=--1- 0.5--= 625 см*.

Расчетная плошадь сечения F = 5-20 100 cж Радиус инерщш сечения

, /б25 „ - = 1/ - = 2,Ъсм.

Гибкость стержня относительно оси X

Я= i£ i2? = 80< 120,

где/о=199сл1-свободная длина основной сжатой ветви (см. рис. 6.9, а).

. Коэффициент Продольного изгиба ф = 0,48 (ло приложению 2). Напряжение

о 4150 , 30 кгс/см". 0,48.100

Расчет узловрамы. В узлах 5иС подкос сопрягается со стойкой и ригелем рамы. Для передачи сжимаюшего усилия распорка свгей торцовой поверхностью- упирается в пОдушки, врезанные в эле-

ыенты на глубину Авр = 2 сж и прибитые к ним гвоздями. Смятие подушки происходит под углом р те 34°. Рчетное сопротивление смятию (приложение 4. кривая /) /?с„в ~ 62 кгс/см". Действительное напряжение смятия в подушке

D 4160 . , с со , г

Вертикальная составляющая усилия в подкосе D„ = = D cos р = 4160.0,828 = 3450 кгс. Эта составляющая в месте врезки в стойку вызывает торцовое смятие сопрягаемых элементов, равное:

3450gg

2-20

При действии ветра и отсутствии снега в подкосе рамы может возникнуть небольшое растягивающее усилие, не погашаемое постоянной нагрузкой. Для восприятия этого усилия накладки подкоса со стойкой и ригелем рамы скрепляем болтами диаметром d = 16 жл.

В узле К (см. рис. 6.9. а) стойка сопрягается с ригелем рамы в полдерева и соединяется болтами, работающими как односрезные нагели.

Растягивающее усилие в ригеле JV - 1640 кгс. Для восприятия этого усилия ставим пять болтов диаметром 16жж. Ригель примыкает к стойке под углом 0», =90-аяй68°. Этому углу соответствует коэффициент по табл. 2.2 - &, = 0.675.

Несущая способность одного односрезного болта

Тн = ft„-35 Со d = 0.675-35.10-1.6 378 кгс.

Несущая способность всего соединения

5 7н = 5-378 - 1890 > 1640 кгс.

Болты размешаем, как показано на рис. 6.9. а, соблюдая нормы расстановки. Расстояние от продольных кромок ригеля до оси бол-TOB-Ss = 3 d = 48 жж; расстояние между болтами

* 0,928

Коньковый узел выполняют торцовым упором брусьев ригеля с перекрытием стыка двумя деревянными накладками на болтах (рис. 6.9, б).

Накладка и болты воспринимают поперечную силу, воэникаю-шуго в этом узле при несимметричном нагружении снегом лишь одного из скатов, равную:

г, 1 , 420.9 „ Q« - ТР= -г- - г кгс.

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