где e – эксцентриситет приложения горизонтальной составляющей относительно центра фасонки. В данном примере нижняя фасонка запроектирована таким образом, что эксцентриситет отсутствует.
Принимаем kftsC = 0,5см, Тогда
τ = 120 / 2·0,7· 0,5 · 40 = 4,28кН/см2
σ= (171,4 / 2·0,7· 0,5 · 40) = 6,12 кН/см2
√4,282 + 6,122 = 7,47 кН/см2 ≤ 18 ·1· 1= 18 кН/см2.
Торцевые фасонки назначаем на 4см выше узловых.
Высота верхней торцевой фасонки:
aftA = 12+4 = 16см Высота нижней торцевой фасонки:
aftС = 40+4 = 44см Ширину фасонок назначим с учётом формулы:
σ = Мft / Wft = 3·PX ·bft / 4·aft·tft2 ≤ Ry ·γc |
(8) |
Толщину торцевых фасонок задаём
tft = (1,4 … 2) tsa = 14 … 20мм, назначаем 16мм. Задаём σ = Ry = 24 кН/см2
Требуемая ширина верхней фасонки
bftА = 18·4·16·1,62/3·171,4 = 5,7см.
Полученная ширина – это расстояние между отверстиями болтов,
которыми узел крепиться к стене.
Ширину нижней фасонки задаём по верхней.
Окончательно ширину торцевых фасонок назначим после расчёта диаметра и количества болтов, необходимых для крепления консоли.
5. Расчёт необходимого количества и диаметров болтов
Необходимое количество болтов для крепления верхнего узла
вычислим из формулы
n = PAX / Abn · Rbt,
Здесь Rbt = 17кН/см2 – расчётное сопротивление на растяжение болта класса 4.6.
Abn = 1,57см2 – площадь сечения болта Ø16мм, минимально допустимого для применения в строительстве
n = 171,4 / 1,57 · 17 = 6,5 (шт)
Чтобы не увеличивать размеры торцевой фасонки принимаем четыре болта Ø22мм, Abn = 3,03см2.
В нижнем узле главной является вертикальная сдвигающая сила PCY = 120кН. Необходимое количество болтов (Ø30мм, Abn = 5,6см2) для крепления нижнего узла вычислим из формулы
n = V / Abn · Rbt,
V = k · PCY / f
здесь V – прижимающее усилие, которое должен выдержать болт, k = 1,8 … 2,0 – коэф. запаса по сдвигу деталей,
f = 0,35 … 0,45 – коэф. трения стали по бетону2
V = 2 · 120 / 0,35 = 686кН n = 686 / 5,6· 17 = 7,2 (шт)
Принимаем 8 болтов Ø30мм.
Болты в нижней и верхней торцевых фасонках расставляем симметрично. При этом:
диаметры отверстий назначаем на 3мм больше диаметров болтов;
расстояния от края отверстия до края фасонки или до соседнего отверстия принимаем 2dbt;
расстояния от края отверстия до сварного шва - dbt.
С учётом расчётных данных завершаем конструирование консоли (рис.5).
2 СНиП II-22-81. КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. Сталь по кладке или бетону - 0,45 0,35