3.2 Розрахунок нижнього пояса ае

Нижній пояс ферми проектуємо клеєним з дошок 35х120 мм. Потрібна площа елемента нетто при зусилі в поясі U=+106,65 кН

(39) де R_р- розрахунковий опір деревини на розтяг

;

Приймаємо переріз бруса по висоті з чотирьох дошок 120х(4х35)мм з розрахунковою площею:

3.3 Розрахунок стійки ве

Розрахункове зусилля в стійці V=35,75 кН. Стійку проектуємо з круглого тяжа. Потрібна площа перерізу тяжа нетто по ослабленому нарізкою перерізу.

За таблицею 62^*[3] приймаємо стержень d = 20 мм (F_нт = 3,14 см²)

3.4 Розрахунок розкосів бе, ге

Розрахункове зусилля в розкосі D=–34,40 кН.

Розкоси проектуємо клеєними з дошок 35х120мм

Потрібна площа переріза розкоса:

(40)

де D – зусилля в стержні в кгс ;

R_С – розрахунковий опір деревини знаходимо по додатку 1 [1];

φ – коефіціент поперчного згину визначаємо через гнучкість стержня λ;

Задаємось гнучкістю λ=100. По графіку додатка 24 [1] знаходимо φ=0,31

Потрібна висота перерізу при його ширині b=12 см

Приймаємо розкоси з площею перерерізу F_бр=b·h=12*(4·3,5)=168 см².

Перевіряємо розкос на продольний згин в площині найменшої жорсткості

<

де φ=0,73- коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається за максимальною гнучкістю стержня.

<

3.5 Розрахунок вузлів ферми

Коньковий вузол Г

В вузлі В з’єднуються панелі БВ і ВГ, а також кріпиться тяж стійки ГЕ. Кріплення розтягнутої стійки до конькового вузла виконуємо за допомогою шайби. Розміри шайби знаходимо із умови зм’яття верхнього пояса під кутом α₃=71^˚23΄>60⁰.

Необхідна площа зм’яття верхнього пояса ферми:

(41)

де V – розрахункове зусилля в стержні в кгс

R_змα3 – розрахунковий опір деревини зминанню під кутом визначаємо за

додатком 1 [1] R_змα3=0,4 кН/см².

Ширину шайби приймаємо рівною ширині верхнього поясу b_ш=b=12см, тоді розмір другої сторони шайби

(42)

де b – ширина стійки в см ;

Враховуючи конструктивну прорізь в верхньому поясі с_п=3см, приймаємо шайбу довжиною l_ш=14 см>l^’_ш+3см. Товщину шайби опредилимо із умови згину ії, як консолі з вилетом с=0,5l_ш=7 см.

Тиск на шайбу, рівний напруженню зм’яття під шайбою

(43)

Згинаючий момент в смузі шайби шириною 1см з урахуванням прорізі 0,5с_п=1,5см.

М=0,5*q*·[c²-(0,5*c_п)²] (44)

М=0,5*27,08*[7²–(0,5*3)²]=6,32995 кН*см

Необхідну товщину шайби δ_ш опредилимо із умови роботи шайби на згин враховуючи отвір d=3см:

(45)

(46)

Приймаємо δ_ш=20мм.

Вузол Б

Необхідну площу зм’яття верхнього пояса розкосом БЕ опредилимо з умови зм’яття розкоса під кутом α₅=54^о. Необхідна площа зм’яття при зусилі в розкосі D=–34,40 кН визначаємо по формулі (41)

R_змα5 - розрахунковий опір деревини зминанню під кутом визначаємо за додатком 1 [1] R_змα5=0,40 кН/см².

Обпирання розкоса в верхній пояс проектуємо всією площею перерізу, тоді площа зм’яття верхнього пояса F_см=14·12=168 см²>86 см².

Розкос до верхнього поясу кріпиться за допомогою металевих накладок δ=6мм і стяжного бола d=20мм. Накладки до розкоса кріпляться гвіздками d_гв=4,5мм, l_гв=125мм через завчасно просверлені отвори.

Вузол нижнього пояса Е

У вузлі Е проектуємо стик клеєних блоків нижнього пояса. Стик перекриваємо накладками з брусків 100х180мм. Розрахункове зусилля в нижньому поясі U=106,65 кН. Необхідна кількість двухзрізних болтів d=20мм з однієї сторони.

(47)

де Т– несуча здатність нагеля на один зріз:

Т=9,20 кН;

Приймаємо чотири болта і два нагеля.

Перевіримо міцність нижнього пояса на розтяг по ослабленому перерізу при R_Р=0,8 кН/см² згідно додатка 1 [1] за формулою:

(48)

де F_нт – площа нето см² ;

F_нт= 12*17,5–2*2*12=162 см²

<

Аналогічно міцність на розтяг в накладках нижнього пояса визначаємо по

формулі (48)

<

де F^н_нт=2·10·18–2·2·2·7=280 см²

Розкоси БЕ і ГЕ опираємо на клеєні упори з чотирьох дошок 35х120 мм.

Напруження зім’яття в подушці упора при куті нахилу підкоса α₄=36^˚ визначається за формулою:

(49)

де D– зусилля в розкосі D=34,40 кН;

F_зм– площа зм’яття.

<

Мінімальна довжина подушки упора з умов міцності ії на зколювання вздовж волокон при ії ширині b_п=12 см.

(50)

<

Кріплення розтягнутого тяжа в вузлі Е робимо за допомогою шайби. Розміри шайби визначаємо з умови зм’яття нижнього пояса поперек волокон. Необхідна площа зм’яття нижнього пояса ферми визначається за формулою

(51)

де V – розрахункове зусиля , яке дорівнює V=35,75 кН

R_зм90⁰– розрахунковий опір деревини під кутом 90⁰ додаток 1 [1]

Так як в вузлі Е дорівнює потрібній площі зм’яття під шайбою у вузлі В то шайбу увузлі Е приймаємо конструктивно розмірами 120х140мм товщиною δ_ш=20мм, як в вузлі В.

Опорний вузол А.

Для обпирання верхнього поясу АБ нижній пояс ферми в вузлі А конструюємо з клеєним упором із п’яти дошок перерізом 35х120мм.

Довжину досок упора опредилимо з умови міцності деревини на зколювання вздовж волокон , яке знаходимо за формулою:

(52)

де R_ck – розрахунковий опір деревини сколюванню додаток 1 [1];

l_ск –розрахункова довжина площини сколювання в см;

е – плече сил сколювання в см;

β – коефіціент β = 0,125 – 0,25.

Тоді

приймаємо l_у=77 см.

Необхідна ширина опорного бруса з умови зм’яття деревини поперек волокон при опорной реакції ферми R_А=55,45 кгс і R_см90=24 кН/см²

(53)

Приймаємо два бруса перерізом 150х180мм.

Довжину опорного бруса опредилимо з умови міцності цегляної кладки стіни з пілястрою при місцевому стиснені. Проектуємо пілястри перерізом 250х500мм з розрахунковою площею F=1250см² з цегли марки М75 на розчині марки М50, при цьому розрахунковий опір кладки при місцевому стисненні

< (54)

де R=13кгс/см²–розрахункоиий опір кладки стисненню [1];

F_зм=c*l_п=36*40=1440см², де с=36см – ширина двох опорних брусів перерізом 20х180мм;

l_п=40см–прийнята конструктвна довжина опорних брусів;

ν^/=2–коефіцієнт приймаємий за [1].

<

Перевіряємо напруження в клаці стіни і пілястри під опорними брус’ями

< (55)

де μν – коефіціент який дорівнює 0,625;

R_зм –розрахунковий опір деревини зминанню додаток 1 [1];

<