![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Расчетно - графическая работа Расчет и конструирование треугольной металлодеревянной безраскосной фермы с клееным верхним поясом
- •Содержание
- •1 Задание на проектирование
- •Исходные данные для проектирования
- •Определение усилий в элементах фермы
- •Подбор сечения верхнего пояса
- •Подбор сечения нижнего пояса
- •Расчет узловых соединений
- •Опорный узел
- •Коньковый узел
- •Защитные мероприятия от гниения и возгорания
- •Литература
Определение усилий в элементах фермы
Ферма рассчитывается на два сочетания нагрузок: постоянная и временная по всему пролету (первое сочетание) и постоянная нагрузка по всему пролету и временная на половине пролета (второе сочетание).
Рис. 2. Расчетная схема фермы
При первом сочетании нагрузок:
Опорные реакции
Усилие в затяжке
Сжимающие усилия в верхнем поясе:
Изгибающий момент от нагрузки по верхнему поясу:
М1==97110,7
Н;
Поперечная сила в верхнем поясе у опор:
=
=
66972,9
кН;
Сила смятия в опорном сечении верхнего пояса:
=
=
=299511,9
Н.
При повторном сочетании нагрузок:
Опорные реакции:
А2
=+
=
+
=106105,78
Н;
В2==+
=
+
=50425,78
Н;
Усилие в затяжке:
Н2==156531,56
Н;
Сжимающее усилие в верхнем поясе опоры:
N2==161372,74
Н;
Сила смятия в опорном сечении верхнего пояса:
=
=
= 189104,7 кН.
Подбор сечения верхнего пояса
Высоту сечения определим из условия получения максимально допустимых складывающих напряжений у опор фермы, для чего используется формула:
h=
=1,186
м, где
kck – коэффициент, учитывающий концентрацию складывающих напряжений в зоне опирания балки. Индустриальные клееные деревянные конструкции В.Г. миронов, Е.А. Кравцов [4] задаваясь отношением высоты упорной площади к высоте сечения L, равным 0,6 принимаем kck=1,9.
С учетом сортамента hсеч=45,6 мм*26=1196 мм проверяем напряжение в верхнем поясе для первого сочетания нагрузок по формуле:
,
где
расчетный
момент сопротивления площади поперечного
сечения;
расчетное
сопротивление принятого сорта древесины
согласно табл. 3[1] с учетом необходимых
коэффициентов условий работы по п.
3.2[1] (
=15мПа);
mб=0,801.
Для принятых размеров имеем:
Площадь поперечного сечения:
Fрасч=
hсеч*=119,6*13,5=1614,6
см2=0,16146
м2;
Момент сопротивления:
=
=32184,36*
м3;
Расчетная длина элемента верхнего пояса:
lрасч
==
=1216,5
см;
Гибкость:
λх==35,2;
ξ=1-=1-
=
0,988;
kн
для прямоугольной эпюры изгибающих
моментов kн=,где
=0,81,
тогда
=0,81+0,988*(1-0,81)=0,997;
=
=
=153,47
Н*м, где
=
364,95*0,299=109,12
кН, где
e – эксцентриситет приложения нормальной сжимающей силы:
e
= 0,25*=
0,25*1,196=0,299 м.
Проверка прочности:
+
;
+
=
=7,02 МПа;
=15*0,801*1,05*0,9=13,63
МПа;
7,02 МПа < 13,63 МПа
Условия выполняются.
Проверяем принятое сечение для второго сочетания нагрузок:
Мд2=
=
=233.57*0.299=69.84
кН*м;
ξ==0,999;
kн=0,81+0,999*(1-0,81)=0,999;
Мд2==191,36
кН*м.
Проверка прочности:
+
=
7,39
МПа;
=15*0,801*1,05*0,9=13,63
МПа;
7,39 МПа < 13,63 МПа;
Прочность обеспечена.
Подбор сечения нижнего пояса
Затяжка в пределах опорного узла выполнена из двух круглых стержней из стали С245, на среднем участке пролета – из одного стержня.
Требуемая площадь двух стержней затяжки:
Принимаем 2 стержня диаметром 48 мм (ГОСТ 2590-88)
Требуемая площадь сечения стержня на среднем участке пролета:
Принимаем стержень диаметром 43 мм (ГОСТ 2590-88)
Расчет узловых соединений
Опорный узел
Рис.3. Конструкция опорного узла фермы
Опорная плита; 2- упорная плита.
В месте упора верхний пояс проверяется на смятие:
=
= 832,27
см2
α -угол между направлением волокон и нормалью к опорной площадке.
с
=
=
59,8
Напряжение смятия:
σ
==
=4758071.3
МПа;
4.76
МПа <
*0.9*1
=13.5 МПа.
Проверка выполняется.