- •Кафедра конструкций из дерева, древесных композитов и пластмасс Пояснительная записка к курсовому проекту
- •Содержание.
- •Исходные данные:
- •1. Расчет плиты покрытия.
- •1.1. Конструкция плиты.
- •1.2. Исходные данные для расчета и проектирования.
- •1.3. Геометрические параметры сечения плиты
- •1. 4. Подсчет нагрузок на плиту
- •2. Расчет и конструирование трехшарнирной деревянной клееной арки.
- •2.1. Определение геометрических размеров арки.
- •2.2. Определение нагрузок на арку.
- •2.3. Статический расчет арки.
- •2.4. Расчётные сочетания усилий.
- •2.5. Расчёт элементов арки по предельным состояниям первой группы.
- •2.5.1. Проверка прочности принятого сечения при положительном изгибающем моменте.
- •2.5.2. Проверка прочности принятого сечения арки при отрицательном изгибающем моменте
- •2.5.3. Проверка устойчивости арки в плоскости кривизны как центрально-сжатого стержня
- •2.5.4. Проверка устойчивости плоской формы деформирования арки
- •2.6. Расчёт и конструирование узлов арки.
- •2.6.1 Расчет и конструирование опорного узла арки
- •2.6.2. Расчет и конструирование монтажного стыка
- •2.7. Подбор марок стали для стальных элементов арки.
- •2.7.1 Подбор сечения затяжки арки
- •2.7.2 Определение горизонтальных нагрузок на систему связей и связевые фермы арки
- •3. Мероприятия по защите деревянных конструкций.
- •Литература.
2.6.2. Расчет и конструирование монтажного стыка
В рассматриваемой двухшарнирной арке принято одно монтажное соединение, которое и является расчетным.
Действующие усилия в сечении:
М онтажные соединения в арках больших поперечных сечений целесообразно решать при помощи стальных вкладышей таврового сечения и стальных нагелей, воспринимающих растягивающие усилия.
Поперечная сила в соединении передается на горизонтальные площадки (консольные части) соединяемых элементов.
Исходя из конструктивных соображений и условий расстановки связей, сечение стального вкладыша принято согласно рисунка ниже.
Площадь поперечного сечения:
Положение нейтральной оси определяется:
,
где S – статический момент площади сечения.
Плечо пары внутренних сил:
Растягивающее усилие в нижнем стальном вкладыше таврового сечения :
Несущая способность стального болта d = 16 мм на один шов соединения (узловой срез) определяется из условий:
изгиба
смятие древесины нагельного гнезда
Несущая способность глухаря определяется из условий:
изгиб
смятие древесины нагельного гнезда
где с = lгл - 6 = 150 - 6 = 144 мм
Считая, что растягивающее усилие в соединении распределяются поровну на болты и глухари, определяется количество связей:
болтов
Принимаем 6 болтов.
глухарей
Принимаем 12 глухарей по 6 в ряду.
Связи размещаются в соединении согласно п. 5.18[2].
S1 > 7d = 7·16 = 112 мм - расстояние между осями болтов вдоль волокон древесины. Принимаем S1 = 120 мм.
S2 > 3,5d = 3,5·16 = 56 мм - расстояние между осями болтов поперек волокон элемента. Принимаем S2 = 60 мм.
S3 > 3d = 3·16 = 48 мм - расстояние между осями болтов и кромкой элемента. S3 =50мм.
Проверка стального таврового вкладыша на растяжение
где Ан = Fбр – 2*0,006*0,016 = 2,244·10-3 м2;
Ry=240 МПа – расчетное сопротивление листовой стали марки С255 растяжению (табл. 51[3]);
γс=1,05 – коэффициент условий работы(табл. 6[3]).
Проверка стального вкладыша на смятие производят по формуле:
где Σt= 30·0,006 = 0,18 м;
Rвр = 370 МПа – расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами (табл. 35[3]).
γв = 0,9 - коэффициент условия работы (табл. 59 [3]).
Длина консольного горизонтального участка стыкуемых элементов определяется из условия смятия древесины поперек волокон при действии поперечных силы:
Конструктивно принимаем длину консольного участка 450 мм.
Для соединения элементов полуарки (отправочных марок) принимаем 4 болта диаметром d = 16 мм.