3.3.2 Узел нижнего пояса
В узле нижнего пояса сходятся уголки нижнего пояса и металлические раскосы, которые соединяются накладками по обеим сторонам (рисунок 2.5).
Требуемые расчётные длины швов а-б составят:
– по перу:
см;
– по обушку:
см.
В соответствии с
п.п. 11.2*, 12.8 [5] принимаем
см и
см.
Требуемые расчётные длины швов CM составят:
– по перу:
см;
по обушку:
см.
Принимаем минимальную длину швов конструктивно равную :
мм,
мм,
мм.
Требуемые расчётные длины швов MDсоставят:
– по перу:
см;
по обушку:
см.
Принимаем минимальную длину швов конструктивно равную :
мм, мм, мм.
Рисунок 3.5 Узел нижнего пояса
3.3.3 Узел верхнего пояса
Решение узла состоит из металлической фасонки, которая соединяет деревянный верхний пояс и два металлических раскоса (рисунок3.6). Производим расчет болтов на верхнем поясе. Найдем требуемую площадь сечения болта:
,
(3.21)
м²
см².
где 0,8 – коэффициент, учитывающий ослабленное сечение;
МПа
– расчетное сопротивление стали;
Принимаем 8 болта
диаметром 16 мм с
см2.
По конструктивным соображениям принимаем 6 болтов, расположенных симметрично.
Требуемые расчётные длины швов СM составят:
– по перу: см;
по обушку: см.
Принимаем минимальную длину швов конструктивно равную:
мм, мм, мм.
Требуемые расчётные длины швов СN составят:
– по перу:
см;
по обушку:
см.
Принимаем минимальную длину швов конструктивно равную:
мм, мм, мм.
Рисунок 3.6 Узел верхнего пояса
4 Статический расчёт рамы здания и составление сочетания нагрузок
Расчётная схема поперечника здания представляет собой однажды статически неопределимую раму с жёстко защемлёнными колоннами и условно жёстким ригелем, шарнирно опёртым на колонны.
4.1 Определение вертикальных нагрузок на раму
Расчётная постоянная нагрузка от покрытия, включая массу фермы:
кН/см².
Расчётное давление на колонну от покрытия:
кН,
где
- шаг несущих конструкций.
То же от стенового ограждения с учётом элементов крепления:
кН,
где
- расчётная нагрузка от стенового
ограждения толщиной hcт=8,3см;
- масса металлических
элементов крепления стенового ограждения;
- коэффициент
надёжности по нагрузке (табл. 1 [2]);
- высота здания.
Для определения собственной массы колонны ориентировочно принимаем следующие размеры её сечения:
м,
м.
Тогда расчётное давление от собственной массы колонны:
кН,
где
- плотность древесины пихты для 2 класса
условий эксплуатации (табл. 6.2 [1]).
Расчётное давление на колонну от снеговой нагрузки:
кН.
4.2 Определение горизонтальных нагрузок на раму
Расчётная ветровая распределённая нагрузка на раму по высоте колонны определяется по формуле (3.1):
,
(4.1)
где - коэффициент надёжности по ветровой нагрузке (п. 6.11 [2])
Определяем расчётную распределённую нагрузку с наветренной стороны
- на высоте до 5м
кН/м,
- на высоте от 5 до
5,6 м
кН/м,
где
- нормативное значение ветрового давления
для 2 ветрового района (таблица 5 [2]);
- коэффициенты
(табл. 6 [2]);
- аэродинамический
коэффициент с наветренной стороны
(схема 3 прил. 4 [2]).
Определяем расчётную распределённую нагрузку с подветренной стороны (отсос):
- на высоте до 5м
кН/м,
- на высоте от 5 до
5,6м
кН/м,
где - аэродинамический коэффициент с подветренной стороны при L/l=60,5/31=1,95 < 2 , H/l=5,6 /31=0,18 < 0,5 (схема 2 и 3 прил. 4 [2]).
Расчётную
сосредоточенную ветровую нагрузку
на уровне нижнего пояса определим как
сумму горизонтальных проекций
результирующих нагрузок на участках
l1
и l2.
Предварительно определим необходимые геометрические размеры.
Половина центрального
угла
:
.
Угол
:
.
Угол
:
,
где
– радиус очертания оси верхнего пояса
фермы.
Длина дуги
м.
Длина дуги
м.
Угол
.
Угол
.
Расчётная сосредоточенная нагрузка с наветренной стороны будет равна:
,
(4.2)
кН
где
при
м;
(табл. 6 [2]);
при
м,
(табл. 6 [2]);
- аэродинамические
коэффициенты при
и
(схема 3 прил. 4 [2]);
То же, с подветренной стороны:
кН,
где
- аэродинамический коэффициент (схема
3 прил. 4 [2]).