2.6. Конструирование и расчет конькового узла

Коньковый узел решается с помощью стальных креплений.

Расчёт производится на действие продольной силы F_d=123,901кН и соответствующей поперечной силы V_d = 3,717 кН.

Проверка торцевого сечения на смятие в соответствии с указаниями п. 10.8.4 /2/

где _cm,,d— расчетное напряжение смятия под углом к волокнам древесины под опорной плитой,

f_c,d— расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам,

k_1 и k_2— коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения напряжений под плитой башмака.

Расчётное напряжение смятия под углом к волокнам древесины:

здесь A_d = h_db— площадь опорной площадки торца полуарки при ширине сечения b;

F_d— расчетное усилие, действующее перпендикулярно торцу полуарки.

.

Рис. 2.8. - Схема плиточного конькового шарнира арки.

Коэффициенты и зависят от значений , , и , которые определяются по формулам:

Определим коэффициенты и :

- проверка на смятие выполняется.

Для крепления арки к плиточному шарниру используем стальные болты диаметром – 12мм. Фасонки выполняются из стальных листов толщиной 10мм, шириной 500мм, длиной 265мм – один лист. Для данных болтов расстояние между осями болтов и до торца элемента вдоль волокон - ; поперек волокон между осями болтов - ; поперек волокон до кромки - ,e₁=114 мм и e₂= 84 мм. Схема расстановки болтов показана на рисунке 2.9.

Определим усилие, действующее на болты:

Расчётная несущая способность соединения:

Расчётную несущую способность одного среза нагеля в двухсрезном соединении с обоими внешними элементами из стали следует принимать равной меньшему значению из полученных по формулам:

где – толщина среднего элемента;

– диаметр болта;

–расчётное значение сопротивления изгибу болта, табл. 9.4. /2/,

коэффициент, принимается по табл. 9.4. /2/,

-расчетные сопротивления смятию древесины в нагельном соединении /2,табл. 9.3./;

- коэффициент, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесин.

Находим требуемое количество болтов при n_s=2 – количество швов в соединении для одного нагеля:

- по крайним осям болт,

- по внутренним осям болта.

Принимаем n_n =3 болта12 мм.

Рис. 2.9. - Схема расстановки болтов.

3.Мероприятия по обеспечению пространственной жесткости и неизменяемости здания

Данное здание относится ко второму типу по требуемым связям, так как имеет каркас из плоских трёхшарнирных арок. Поперечная устойчивость здания обеспечена геометрически неизменяемыми конструкциями арок без постановки связей, а продольная не обеспечена.

Рёбра панелей выполняют роль распорок и являются элементами связей. Способ их крепления к несущим конструкциям каркаса позволил получить шарнирные соединения, поэтому в таком каркасе возможны перемещения. Для предотвращения этих перемещений и обеспечения продольной устойчивости выполняю раздельные деревянные связи в покрытии (скатные связи – СС), образующие раскосную решетку. Две смежные арки, объединённые посредством таких связей, образуют жёсткий пространственный блок.

Такие блоки создаём в торцевых отсеках (в осях 1-2 и 16-17) и в среднем (в осях 8-9). Необходимость устройства жёстких пространственных блоков по длине здания вызвана податливостью соединения в местах прикрепления элементов связей к несущим конструкциям и, как следствие, возможностью выхода последних из силовой плоскости. Торцевые жёсткие блоки, кроме того, воспринимают ветровые нагрузки, действующие на торцы здания.

Рис. 3.1. - Поперечный разрез здания с указанием видов связей.

Рис. 3.2. - План здания с указанием расположения скатных связей.