4.7. Конструкція і розрахунок вузлів

4.7.1. Опорний вузол

Перевіряємо клейові шви на сколювання в опорному перерізі за формулою

τ=(Q₀×S_бр)/(I_бр×b_розр) ≤ R_ск,

де Q₀ = 56,65 кН;

I=b×h³_оп / 12=16×32³/12=43691см⁴;

S=16×32²/8=2048 см³;

τ=(50,65×2048)/(43691×16)=0,166 кН/см² < R_ск = 0,174 кН/см².

Перевіряємо на зминання деревину в перерізах 0 та 7

Ơ₀=N₀/A_см=82,13/(16×32)=0,16 кН/см² < R_см =1,61кН/см²;

Ơ₇=N₇/A_см=56,65/(16×22,4)=0,158 кН/см² < R_см =1,61 кН/см².

Висота вертикальної (тильної) стінки черевика з умов того, що зім'яло деревини упоперек волокон

см

Приймаємо Н_n = 12 см.

Для визначення товщини цієї стінки з умов вигину її як пластинки з частковим затисканням на опорах з урахуванням розвитку пластичних деформацій при вигині спочатку знаходимо момент

кН м

Потрібний момент опору

W=M/R_у=56,65/(23/0,95)=2,34 см³.

Тоді товщина пластинки

δ_пл=см

Приймаємо товщину пластинки δ_п=10мм, висоту h_n=12см.

Траверсу проектуємо з двох рівнопаличкових кутиків 125×8мм. довжиною

l_к=h_оп/2+50 мм=320/2+50=210 мм=21 см, відстань між якими 162 мм.

На підошву діють:

Вертикальна опорна реакція R_А=N₀=82,13кН

Розмір H=Q_с=56,65 кН.

Перевіряємо вертикальну поличку кутика наближено без урахування горизонтальної полки на позацентровий розтяг за формулою

Ơ=H/(2×A_n)+ (M₀/W_n)=56,65/(2×10)+(354,06/20,08)=19,85 _,

де A_n=h_n×δ_n=12,5×0,8=10 см²;

см³

кН см

Кріплення траверси (кутиків) башмака до фундаменту передбачаємо двома болтами d = 18мм(із сталі ВСт3кп2 з розрахунковим опором розтягу

R_ba =18,5 кН/см²), що працюють на зріз та розтяг.

Стискальні напруження під горизонтальними полками башмака

кН/см²

де см³,тут b_k та l_k ̶ ширина і довжина опорної площини кутиків башмака.

Приймаємо для фундаменту бетон класу

В7,5 з R_b=0,45кН/см₂ > ơ_с=0,385кН/см².

Перевіряємо анкерний болт d_a=18мм. на розтяг по ослабленому нарізкою перерізу

Ơ₀=N_p/A_bn=12,645/1,92=6,59 кН/см²<0,8 R_ba,

де кН

Напруження зрізу анкерного болта

T=H/(2×A_b)=56,65/(2×2,54)=11,15 кН/см² ≤15 кН/см²

Перевіряємо міцність на змин стінок отворів основи стального башмака(кутика) під анкерні болти

4.7.2. Коньковий вузол

Коньковий вузол вирішується за допомогою дощато-клеєних накладок і болтів і розраховується так само, як аналогічні конькові вузли трьохшарнірних арок.

Торці клеєних блоків ригеля у вузлі сполучаємо упритул не по всій висоті, а із зрізом крайніх дощок під кутом по 25 мм для більшої шарнірності вузла і запобігання откола крайніх волокон при повороті елементів шарнірного вузла. Бічна жорсткість вузла забезпечується постановкою парних накладок перерізом 200 х 100 мм.

Розрахункове значення поперечної сили: Q= Q₇ = 13.78 кН, Q7 = 1315 кгс.

Приймаємо болти d=20 мм

Визначаємо несучу здатність одного болта на один шов

При α=90^о; К_а=0.55:

Т_с¹=0.5×с×d× К_а ×m_n×m_в=0,5×16×2×0,55×11=8,8 кН

Т_с¹¹=0.8×с×d× К_а ×m_n×m_в=0,8×16×2×0,55×11=8,8 кН

Т_u=Т_u=

Розрахункове значення несучої здатності одного двозрізного болта

Т=2×6,82=13,64 кН

У місті дії сили N₁ встановлюємо два болти. Зусиля

У місті дії сили N₂ ставимо конструктивно 2 болти

Питання для самоперевірки

1. Які схеми і конструкції мають дерев'яні рами?

2. Які зусилля виникають в перерізах елементів рам і як вони перевіряються розрахунком?

3. Як враховується розрахунком робота, зігнутих і з'єднаних на зубчастий стик під кутом, елементів рам?

4. Як перевіряються розрахунком клеєві з'єднання рам ?

5. Як конструюються і розраховуються вузли рам?