3. Расчет поперечника с подбором сечения колонны

6.1 Конструктивная и расчетная схемы колонны и поперечной рамы

Рисунок 11 – Расчетная схема поперечной рамы

Рисунок 12 – Расчетная схема основной колонны

6.2 Сбор нагрузок на раму и конструирование колонны

кгс

кгс

кгс

6.3 Раскрытие статической неопределимости поперечной рамы

Где

Тогда

6.4 Определение расчетных усилий для основной колонны

Сечение с максимальными сжимающей и поперечной силами и изгибающим моментом находится в заделке.

Расчетные усилия определяю с учетом понижающего коэффициента сочетания на временные нагрузки равного 0,9.

Изгибающий момент:

Контрольное усилие:

Поперечная сила:

6.5 Проверка колонны по предельной гибкости

В плоскости стены колонна раскреплена распоркой.

Определяем расчетные длины:

Коэффициент μ₀ определяем по СНиП п. 4.21

Фактическая гибкость колонны в плоскости поперечной рамы:

λ_x=

Фактическая гибкость колонны из плоскости поперечной рамы:

λ_y=

Вывод: условия выполняются.

6.6 Проверка сечения колонны по нормальным напряжениям

где М_д – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый по деформированной схеме.

Коэффициент ξ, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента определяется по формуле:

Тогда:

Проверяем условие:

6.7 Проверка клеевых швов на скалывание

Где J_k - момент инерции колонны

J_k=b_k*h³_к/12

J_k=13,5*80,6³/12=589057 см³

y_o= h_k/2=80,6/2=40,3 см

S_к=y_o*b_k*y_o/2=40,3*13,5*40,3/2=10962,6 см²

Тогда

3,57 кгс/м² < 117,6 кгс/м²

Проверка выполняется

3. Конструирование и расчет защемление колонны в фундаменте

Рисунок 13– схема защемление колонны в фундаменте.

7.1. Определение требуемого момента сопротивления швеллеров

Момент сопротивления требуемый:

Определяем номер швеллера по ГОСТ 8240-72 находим №36:

W_x=761 см³, J_x=15220 см⁴

Изгибная жесткость швеллеров должна быть не менее –

2∙2060000∙15220≥100000∙589057

62706400000< 58905700000

Вывод: условие выполняется.

7.2 Назначаем расстояние между осями тяжей

Принимаем h₀=1,61м=1,7 м

7.3 Проверка принятого сечения на скалывание

Проверку выполняю по формуле:

Тогда

237379 кгс/м² ≤ 150000 кгс/м²

Вывод: условие не выполняется =>увеличиваем сечение колонны

h_k=830мм, b_k=160мм

14,9<15

Вывод: условие выполняется

7.4 определение усилия действующего в уровне тяжей и смыкающего поперек волокон древесину.

Усилие в уровне тяжей:

N_т=N_см.90=Q_max=17188.4 кгс

7.5 Определение диаметра тяжей с учетом их ослабление резьбой.

Где m1 – коэффициент учитывающий ослабление тяжа резьбой, прининимаю равным 0,8.

m2 – учитывающий возможное неравномерное натяжение тяжей, вследствие чего усилие в 2-х параллельно работающих в тяжах будет неравномерное; принимаю 0,85.

Принимаю диаметр тяжа – 53 мм.

7.6 Определение ширины планки.

из условия работы древесины на смятие поперек волокон равна:

Усилие принимается с учетом ветровой нагрузки.

m_н – коэффициент учитывающий переменность ветровой нагрузки равный 1,4

Ширину планки принимаю 260 см.

7.7 Определение толщины планки.

Рекомендуется назначить толщину планки кратную 2 мм, но не более 10мм. В случае, если толщина получается более 10мм, принимают уголок.

Расчетная длина планки равна:

В связи с большой толщиной планки принимаю уголок.

Принимаю уголок № 10 с Wx=29,67 cм³ > 27,3 cм³

J_x=208,9 cм⁴, размером 100х100х12мм.

Список использованных источников

1. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции

2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.

3. Конструкции из дерева и пластмасс. Под ред. Карлсена Г.Г., - М: Стройиздат, 1986.

4. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования. Под ред. Иванова В.А. - Киев, «Вища школа», 1981.

5. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс. – М: «Высшая школа», 1990.

6. Гринь И.М. Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов. Проектирование и расчет. – Киев, «Вища школа», 1975.

7. Шишкин В.Е. Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс. – М.: Стройиздат, 1974.

8. Иванов В.А. Деревянные конструкции. – Киев, Государственное изд. литературы по строительству и архитектуре УССР, 1962.

9. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов; Под общ ред. Е.И. Беленя. – М.: Стройиздат, 1986.

10. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 90с.