9. Расчет конькового узла фермы

Усилие смятия, возникающее в коньке

N_См = H_AB - H_DE = 7,47 - 3,39 = 4,08 кН;

Площадь смятия в узле

Смятие в коньковом узле происходит под углом , и расчетное сопротивление смятия древесины

, где

R_см=13 МПа; R_см90⁰=3 МПа;

=4,17 МПа ;

Наряжение смятия в узле

Коньковый узел перекрывается двумя деревянными накладками сечения

75х175 мм. Поперечная сила, действующая в узле от ветровой нагрузки

Q = R^w_A +0,3^. 9,71^. 0,51 = 0,8 + 1,49 = 2,29 кН ;

Определили усилия, действующие на болты, присоединяющие накладки к поясу:

;

рис. 3. 13 Конструирование конькового узла.

l₁=150 мм; l₂=210 мм;

R₁ =

R₂ =

Для крепления накладок принимаем болты диаметром 16.

Несущая способность болта на один рабочий шов при направлении передаваемого усилия, считая в запас, под углом 90⁰ к волокнам

а) из условия изгиба болта

T_н¹ = (1,8 d² + 0.02 a²)

а=7,5 см – толщина накладки ;

К = 0,575

T_н¹ = (1,8 ^.1.6² + 0.02 7,5²)

T_н¹¹ = 2,5 ^.d²

б) из условия смятия накладки

T_см¹ = 0,8^. a^. d^. К =0,8^. 7,5 ^.1,6 ^. 0,575=5,52 кН;

в) из условия смятия верхнего пояса

T_см¹¹ = 0,5^. с^. d^. К =0,5^. 10 ^.1,6 ^. 0,575=4,6 кН;

C=10 см – толщина верхнего пояса;

Минимальная несущая способность

T_min = 4,35 кН;

Необходимое число болтов в ближайшем к узлу ряду:

n¹ =

Принимаем один болт.

Необходимое число болтов в дальнем ряду:

n¹¹ =

Принимаем один болт.

Изгибающий момент в накладках:

М_н = Q

Момент сопротивления накладки, ослабленной отверстием диаметром 16:

W = 7,5(17,5-1,6)² /6 = 316 см³;

Напряжение в накладке

3.3.10 Расчет узла примыкания распорки к верхнему поясу фермы.

рис. 3.14 Узел примыкания распорки к верхнему поясу.

Вертикальная стенка металлического вкладыша (2) имеет высоту 175 мм и ширину 100 мм. Напряжение смятия торца верхнего пояса

Изгибающий момент пластинки вкладыша шириной 10 мм

М =

l – расстояние между ребрами вкладыша;

l = 50 мм;

g=0,08^. 10^-2 кН/ мм² ;

М =

Необходимый момент сопротивления

W_тр =

Требуемая толщина стенки

_тр =

Принимаем толщину стенок вкладыша конструктивно

Узловой болт, передающий усилие от распорки на вкладыш, работает на изгиб .

М =

Требуемый момент сопротивления

W_тр =

Требуемый диаметр болта

_тр =

Принимаем болт d=10 мм; A=78,5 мм²;

Напряжение смятия болта

Напряжение среза болта

Распорка соединяется с верхним поясом металлическими пластинами – наконечниками сечением 8 х 150 мм.

l₀ = 190 мм;

Напряжение сжатия в пластинках

0,8- коэффициент условия работы;

Напряжение смятия торца распорки

11. Расчет опорного узла фермы

рис.15 Опорный узел фермы

Смятие в опорном узле от горизонтальной силы H_AB=7,47 кН происходит под углом

R_см =4,17 Мпа ;

Напряжение смятия в узле

N_см = Н_АВ = 7,47 кН ;

A_см = b ^. h = 10 ^. 8 = 80 см²;

Хомуты крепятся к отрезку швеллера №8 длинной 180 мм. Фиксация швеллера осуществляется при помощи уголков 50 х 50 х 6 длинной 80 мм, которые крепятся к верхнему поясу двумя болтами диаметром 8 мм. Крепление к стенке осуществляется при помощи анкерных болтов диаметром 16 мм.