3.3. Стиснуті елементи

Стояк ВД.

Розрахункове зусилля N_ВД = -57,04 кН, розрахункова довжина l_ВД = 1,56 м. Приймаємо переріз стояка b×h = 200×100 мм і перевіряємо його:

1. із умови зминання підбалки поперек волокон над торцем стояка:

де

тут R_c,90º = 1,8 МПа , l_p = b = 10 см – довжина площадки зминання вздовж волокон деревини;

2. на стійкість в площині ферми:

4. Розрахунок та конструювання вузлових з’єднань

Знайдемо опорні реакції

4.1. Опорний вузол (рис.3).

Розрахункові зусилля: N_АВ = -272,06 кН; N_АД = +270,07 кН; R_А = 111,45 кН.

Необхідна довжина горизонтальної площадки опирання із умови зминання обв'язочного брусу поперек волокон визначається за формулою

де

тут l_p = b = 20 см.

Приймаємо l = 23 см.

Для утворення горизонтальної опорної площадки використовуємо подушку перерізом 200×250 мм, довжиною 660 мм, із зрізкою горизонтальної площадки 230 мм. Подушка врізається в брус верхнього поясу на глибину 110 мм, що забезпечує необхідний ексцентриситет е = 5,86 см.

і разом з тим забезпечує достатню площу зминання торця, оскільки 11,0 см > h_p = 10,28 см. Тому приймаємо е = 7,0 см.

Перевіряємо довжину подушки на сколювання вздовж волокон

де R_ск = 2,1 МПа – розрахунковий опір сколюванню вздовж волокон [2].

Подушка кріпиться до брусу двома парами болтів діаметром 16 мм. Нижній пояс приєднується до опорного вузла траверсою, звареною із швелера №10, стінка якого підсилена листом товщиною 10 мм, і листа розміром 20×160 мм. Ширина листа забезпечує необхідний розмір висоти площадки зминання торця верхнього поясу (подушки), який дорівнює h_р = 10,28 см.

Траверса розраховується на згин з розрахунковим прольотом, рівним відстані між вітками нижнього поясу

Розрахунковий момент

Геометричні характеристики перерізу:

а) площа перерізу

б) положення центру ваги

в) момент інерції перерізу

;

;

г) мінімальний момент опору

Нормальні напруження

Перевіряємо на згин лист траверси за величини тиску від зусилля в нижньому поясі

де l_л.тр = 16 см – довжина листа траверси.

Згинаючий момент для смуги середньої ділянки шириною b = 1 см за прольоту l = 10 см і защемлених кінцях

Те ж саме, для консольної ділянки з l = 3 см

Необхідна товщина плити

Приймаємо t = 20 мм.

Розраховуємо зварні шви для кріплення швелера до листа. Довжина траверси 31+2×7,5=46 см. Необхідна висота шва

де l_w = 44,0 см – розрахункова довжина шва; _f = 0,9 – згідно [3]; – розрахунковий опір в перерізі по металу шва; R_wun = 410 МПа – для дроту Св-0,8 [3]; γ_wm = 1,25 – коефіцієнт надійності за матеріалом шва [3]; γ_wf = 1 – згідно [3]; γ_c – коефіцієнт умов роботи.

Приймаємо катет шва k_f = 4 мм.

Кріплення ферми до обв’язочного брусу виконуємо на болтах діаметром d = 16 мм за допомогою кутиків 80×8 мм.

Опорний вузол показаний на рис. 3