5. Проектирование узлов блок-свода

5.1.Опорный узел

Рис. 5.1.1. Опорный узел блок-свода

Расчет на смятие:

Опорное усилие передается на пояса свода через пластину, при этом пояса в месте стыковки с пластиной работаю на смятие.

N = 97,3 кН

1. Действующее на соединение усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения Т:

Т= ;

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом α к направлению волокон определяется по формуле:

R_{cм. 15} = R_cм /[1 + (R_см / R_cм.90 –1) Sin³ 15°] = 13/[1 + (13/3 – 1)0,017] = 12,26 МПа

Смятие происходит под углом  = 15° к волокнам.

где R_см = 13 МПа - расчетное сопротивление древесины смятию принято для древесины 2 сорта,[2, п. 3.1, табл.3,прим. 2].

Площадь смятия торцов в узле

F_см = 0,40,1 = 0,04м²

Расчетная несущая способность соединения из условия смятия древесины:

Т = R_{см. 15} F_см = 12,2610³ 0,04= 490,0 кН > N = 97,3 кН

Прочность торца на смятие обеспечена.

Расчет нагельного соединения:

Расчетная несущая способность нагеля диаметром 16 мм:

из условия изгиба болта:

T_u = (1,8d² + 0,02a²) = (1,81,6² + 0,027,5²) = 5,44кН

T_u^I = 2,5d² = 2,51,6² = 6,07 кН>5,44кН

из условия смятия среднего элемента:

Т_c = 0,5сdk_ = 0,5101,6 = 7,58 кН

из условия смятия крайнего элемента:

Т_a = 0,8adk_ = 0,87,51,6 = 9,12 кН

где с = 10 см; а =7,5 см; k_ = 0,9– [2,таблица 19] при  = 15°.

Наименьшая расчетная несущая способность Т = T_а = 5,44 кН

Необходимое число болтов в ближайшем к узлу [2, табл. 17, прим. 7] :

n_б1 = R₁ /(Тn_ш) = 84.5/(5,442)

где n_ш = 2 - число расчетных швов одного болта. Принимаем 8 болтов.

5.2 Коньковый узел стойки

Рис.5.2.1. Коньковый узел стойки

Растет на смятие:

Опорное усилие передается на стойку свода через пластину, при этом пояса в месте стыковки с пластиной работают на смятие.

N = 7,1 кН

1. Действующее на соединение усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения Т:

Т= ;

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом α к направлению волокон определяется по формуле:

R_{cм. 15} = R_cм /[1 + (R_см / R_cм.90 –1) Sin³ 15°] = 13/[1 + (13/3 – 1)0,017] = 12,26 МПа

Смятие происходит под углом  = 15° к волокнам.

где R_см = 13 МПа - расчетное сопротивление древесины смятию принято для древесины 2 сорта,[2, п. 3.1, табл.3,прим. 2].

Площадь смятия торцов в узле

F_см = 0,10,1 = 0,01м²

Расчетная несущая способность соединения из условия смятия древесины:

Т = R_{см. 15} F_см = 12,2610³ 0,01= 122,6 кН > N =7,1 кН

Прочность торца на смятие обеспечена.

Расчет нагельного соединения:

Два бруса закреплены между собой 8-ю саморезами 4.2х150 конструктивно.

5.3. Примыкание к нижнему поясу стойки

Рис.5.3.1. Примыкание стойки к нижнему поясу

Расчет на смятие пояса

Площадь смятия торцов в узле:

F_см = 0,10,1 = 0,01м²

N = 7 кН

1. Действующее на соединение усилие не должно превышать расчетной несущей способности соединения Т:

Т= ;

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом α к направлению волокон определяется по[2, п. 3.1, табл.3]:

R_{cм. 90} = 3 МПа

Смятие происходит под углом  = 90° к волокнам.

Расчетная несущая способность соединения из условия смятия древесины:

Т = R_{см. 90} F_см = 310³ 0,01= 30 кН > N =7 кН

Прочность торца на смятие обеспечена.

Расчет нагельного соединения:

Два бруса закреплены между собой 8-ю саморезами 4.2х150 конструктивно.