3.3.2 Консольный узел

Принимаем пластинки-наконечники выполненными из полосовой стали толщиной 0,8 см и шириной 8,0 см. Число пластинок принимаем равное двум. Пластинку с раскосом крепим двумя болтами диаметром 10мм и двумя гвоздями диаметром 5мм для исключения возможности возникновения эксцентриситета.

Расчетную несущую способность одного срнза нагеля в двухсрезном соединении с обоими внешними элементами из стали следует принимать равной меньшему значению из полученных:

где МПа - расчетное сопротивление смятию древесины.

t2=10.5-ширина сечения раскоса.

d=1,0см-диаметр нагеля.

МПа - расчетное сопротивление изгибу нагеля.

-коэффициент, учитывающий угол между силой и направлением волокон, при .

Тогда кН

кН

Принимаем кН и находим расчетное количество нагелей.

шт.

где Nd=7,32кН-максимальное расчетное усилие в раскосах.

ns=2-количество швов в соединении для одного нагеля.

Таким образом, принимаем количество болтов в соединении nn=2> nef=1.3, тогда расчетная несущая способность соединения будет равна:

кН> кН

Запас прочности составляет ((11,28-7,32)/11,28)*100%=35%>15%, однако, изменение диаметра болта приводит к увеличению запаса прочности.

Проверим прочность на растяжение стальных пластинок-наконечников, ослабленных отверстиями под болты и гвозди:dо,б=1,1см , dо,г=0,6см.

Nmax.+=Д2=8,16 кН, An=2х0,8х(8-1,1-0,6)=10,08см2.

кН/см2=8,1МПа< МПа.

Также проверим устойчивость стальных пластинок-наконечников из плоскости фермы между точками из закрепления узловым болтом и нагелями:

кН.lp=35см.

Гибкость пластин-наконечников: .

кН/см2=12.9МПа < МПа,

где -коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов при и МПа.

Максимальрая гибкость пластин-наконечников не превышает предельно допустимой:

<

где ,поэтому .

3.3.3 Нижний промежуточный узел

В узле нижнего пояса уголки прерываются и перекрываются пластинами. В центре пластины просверлено отверстие для узлового болта.Исходя из условия размещения сварных швов, ширину последних назначаем 11,0 см.

Из условия прочности на растяжение стальной передаточной пластины, ослабленной отверстием под узловой болт, найдем ее толщину:

, кН, см².

, см.

Из условия возможности выполнения принятых ранее сварных швов принимаем см. Однако, в таком случае суммарная ширина составляет 110мм, что на 5мм меньше ширины раскосов. Поэтому окончательно назначаем см.

Диаметр болта определяем из условия его изгиба от максимальной силы, выбранной из разности условий в смежных панелях нижнего пояса и раввнодействующейусилий в раскосах.

Максимальная разность усилий в смежных панелях нижнего пояса возникает при односторонней снеговой нагрузке, распределенной по треугольнику, и равна:

кН, кН.

Тогда кН

где - угол между раскосами Д2 и Д1.

Изгибающий момент в узловом болте:

кНсм

где е=0.8+0.4=1.2см- эксцентриситет приложения усилия N1.

Диаметр болта определяем по фопмуле:

см.

Принимаем узловой болт диаметром d=1.6см.

4 Статический расчёт рамы

Расчётная схема поперечника здания представляет собой статически неопределимую раму с жёстко защемлёнными колоннами и условно жёстким ригелем, шарнирно опёртым на колонны.