Расчет стоек (колонн) на прочность по нормальным напряжениям и на устойчивость плоской формы деформирования

Расчетная длина (в плоскости рамы):

.

Площадь сечения колонны:

Момент сопротивления:

Гибкость

.

Т.к.  = 98,04  70 то  определяется по формуле:

Расчет на прочность плоской формы деформирования производится по формуле:

Принимаем материал стойки – древесина III сорта. Тогда при принятых размерах сечение R_с = 11МПа.

С учетом т_н = 1, т_сл = 1 и коэффициента надежности _н = 0,95

При эпюре моментов треугольного очертания,

поправочный коэффициент к 

где

.

Тогда:

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования производится по формуле 33 1

где М_g =М/, а показатель степени п = 2 как для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования;

 - коэффициент продольного изгиба для расчетной длины l_р = Н, т.к. распорки в продольном направлении по наружным рядом колонн идут только по верху колонн

где К_ф = 1,75-0,75, применительно к эпюре моментов треугольного очертания (=0, т.к. момент в верхней части колонны равен нулю).

Тогда:

Следовательно, устойчивость обеспечена.

Расчет на устойчивость из плоскости рамы выполняется как центрально-сжатого стержня при _у = 0,3

Устойчивость из плоскости рамы обеспечена.

Расчет узла защемления колонны в фундаменте помощью натяжных анкеров

Для крепления анкерных болтов сбоку стойки приклеиваем дополнительно по три доски общей толщиной 90 мм (рис. 6).

Расчет болтов ведем на комбинацию усилий

N = 37,899кН

М = 34,081 (постоянная и ветровая нагрузка)

16х33=528

708

235

295

235

295

Рис. 6. Конструкция узла защемления колонны в фундаменте и схемы к расчету

Напряжения на поверхности фундамента определяются по формуле:

Принимаем бетон класса В15. Расчетное сопротивление бетона сжатию R_б = 9,9МПа.

Участки эпюры определяем из условия равенства нулю моментов внешних и внутренних сил.

Тогда Z = .

Площадь поперечного сечения болта определяется по формуле:

где R_р = 185 МПа - расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов.

Принимаем болт d=16мм А_bn=1,57см².

Траверса для крепления анкерных болтов рассчитывается как балка по схеме, приведенной на рис. 6.

Изгибающий момент:

Из условия размещения анкерных болтов d= 16мм принимаем уголок 80х6 (I_x = 57 см⁴; Z_o =2,19см; b = 8 см)

Напряжение в траверсе:

Проверяем прочность приклейки досок, на которые опирается траверса.

Принимаем длину приклейки h_ш = 700 см.

Расчетное среднее сопротивление клеевого шва на скалывание:

где R_ск = 2,1МПа

е = у = 53,4см

 = 0,125 – для случая двустороннего скалывания

Напряжение в клеевом шве:

Список использованной литературы

1. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1982. – 65 с.

2. ДБН В.1.2-2:2006 Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. Киев. Минстрой Украины. 2006. – 59 с.

3. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1982. – 96 с.

4. Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций. – М.: Стройиздат, 1977.

5. Конструкции из дерева и пластмасс / Ю.В. Слицкоухов, В.Д. Бузанов, М.М. Гаппоев и др. – М.: Стройиздат, 1986.

6. Конструкции из дерева и пластмасс (примеры расчета и конструирования) / Под ред. В.А. Иванова. – К.: Будівельник, 1981. – 391 с.

7. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования: Учебное пособие для вузов / Под ред. Ю.В. Слицкоухова. – М.: Стройиздат, 1991. – 254 с.

21