Расчет стенок узлового вкладыша.

Вкладыш принимаем из стали С235 с расчетным сопротивлением при толщине проката до 20 мм R_y=230МПа=23 кН/см²

Напряжение смятия древесины в месте упора верхнего пояса в плиту

где – площадь смятия;

– усилие в опорной панели верхнего пояса;

-- расчетное сопротивление древесины ильма смятию вдоль волокон.

1-1

Рисунок 3.2. Промежуточный узел верхнего пояса

1 -верхний пояс ;

2 –раскос;

3 – нижний пояс;

4 – накладка-брус;

5 – металлический вкладыш;

6 – подвеска нижнего пояса – круг ø 12 мм;

7 – пластина – наконечник для крепления раскоса;

8 – узловой болт

Рисунок 3.3. Узловой вкладыш

Изгибающий момент пластинки – вкладыша шириной расчетной полосы b₁=1см определяется по формуле согласно п.5.22 [4]:

где М_max – наибольший изгибающий момент в пролете или на опоре, определяемый из расчета неразрезной балки в предложении упругой работы материала:

α – коэффициент перераспределения моментов:

здесь M_eƒ – условный изгибающий момент, равный большему из значений:

а- расстояние от сечения, в котором действует момент M₁ , до крайней опоры, принимается

Определяем изгибающий момент M.

К расчету принимаем M_eƒ = 0,92кНсм

Из условия прочности на изгиб требуемая толщина стенки вкладыша

Минимальная толщина

Принимаем

Расчет пластины узлового вкладыша

Составляющая усилия раскоса, перпендикулярная верхнему поясу, воспринимается упором в верхний пояс нижней планки узлового вкладыша

Напряжение смятия поперек волокон верхнего пояса под планкой вкладыша:

где

здесь - расчетное сопротивление местному смятию поперек волокон в опорных частях конструкций и узловых примыканиях элементов древесины;

здесь – высота плиты, – величина зазора.

Изгибающий момент в консоли нижней планки с расчетной полосы шириной 1 см при длине консоли l=7см:

Необходимая толщина планки из условия прочности на изгиб :

Принимаем толщину нижней планки узлового вкладыша =10 мм

Расчет узлового болта

Узловой болт работает на изгиб от усилия в раскосе , которое передается через две пластины-наконечники на узел.

Плечо силы составляет :

Изгибающий момент

Требуемый диаметр болта из условия прочности на изгиб:

здесь при толщине проката свыше 20 мм до 40 мм.

Принимаем болт диаметром

Напряжение смятия ребра вкладыша в месте расположения болта:

– расчетное сопротивление смятию торцевых поверхностей стали

Напряжение среза болта:

где для болтов класса прочности

Расчет пластин – наконечников

Металлические пластины-наконечники работают на продольный изгиб на длине, равной расстоянию от центра узлового болта до места упора деревянной части раскоса.

Принимаем свободную длину пластин – наконечников .

Пластина – наконечник воспринимает половину сжимающего усилия раскоса .

Пластины принимаем из стали С235 ( ).

Гибкость пластин - наконечников

где [λ].- предельная гибкость сжатого элемента

Коэффициент продольного изгиба φ=0,556.

Выполняем проверку на устойчивость

где – площадь поперечного сечения пластины – наконечника;

- коэффициент условий работы.