Конструювання опорного вузла

Опорная плита

Траверса башмака

Анкерный болт

Конструкция опорного узла рамы

Перевіряємо торець стійки на зминання вздовж волокон. Напруження зім'яття:

Для фундаменту приймаємо бетон класу В 7.5,

Базу проектуємо у вигляді звареного із чотирьох сталевих листів башмака, сталь класу С 245, зварювання здійснюється електродами 42. Вертикальний тиск передається через торець стійки на опорну плиту башмака; до опорної плити приварені два вертикальних листа – траверси, відстань між якими дорівнює ширині перерізу стійки b. Стійка фіксується до траверс конструктивним болтом М16. Горизонтальне зусилля розпору рами передається через зовнішню крайку стійки на вертикальну упорну плиту, яка приварюється між траверсами. Опорна плита закріплюється до фундаменту за допомогою анкерних болтів.

Розміри опорної плити башмака:

Довжина плити

Округляючи до цілого числа, призначаємо довжину плити

Ширина плити

Округляючи до цілого числа, призначаємо ширину плити

Визначаємо фактичний тиск на бетон фундаменту:

Товщину траверс призначаємо конструктивно 1 см. Товщину опорної плити призначаємо з умови згину її як консолі довжиною що затиснена на опорі, або як пластинки, обпертої по трьох сторонах (ділянка 2).

Момент в опорі консольної ділянки 1:

Момент на ділянці 2, при співвідношенні сторін

Товщина опорної плити:

Приймаємо товщину опорної плити, округляючи в більшу сторону кратно

Визначаємо необхідний діаметр анкерних болтів.

При жорсткому закріплені стійки до фундаменту встановлюють дві пари болтів, які розраховують на міцність із умови їх розтягу від складової згинаючого моменту в опорному перетині стійки. У випадку шарнірного закріплення стійки до фундаменту, встановлюють лише одну пару болтів, розміщуючи їх на вісі, що проходить через центр ваги опорного перетину стійки. Розрахунок болтів ведуть із умови міцності на зріз від дії горизонтального зусилля розпору.

Необхідна площа поперечного перетину одного болта із умови зрізу від горизонтального зусилля

розрахунковий опір зрізу анкерних болтів зі сталі С 245.

коефіцієнт умови роботи болтового з’єднання.

Приймаємо болти діаметром

Перевіряємо міцність опорної плити із умови зім'яття металу плити в болтовому з’єднанні:

розрахунковий опір зминанню елементів зі сталі С 245.

Конструктивно приймаємо висоту башмака такою, що приблизно дорівнює ширині перерізу стійки b,

Перевіряємо міцність зовнішньої крайки стійки із умови її зім'яття поперек волокон зусиллям розпору

умова міцності виконується.

Конструювання гребеневого вузла

При симетричному навантаженні на ригелі рами зусилля стиску у ригелях врівноважуються за рахунок взаємного зминання торців полурам, тобто гребеневий вузол працює як простий лобовий упор. При несиметричному навантаженні, наприклад, снігу на половині прольоту рами, в гребеневому вузлі з’являється поперечне зусилля, яке сприймають дерев’яні накладки, встановлені з обох боків полурам, та з’єднані нагелями – болтами, що працюють на поперечний згин.

Перевіряємо міцність під кутом до волокон при взаємному зминанні торців напіврами від повздовжнього зусилля

Поперечна сила в гребеневому вузлі від снігового навантаження на половині прольоту рами:

Приймаємо накладки із брусів поперечним перетином після обробки – мінімальною довжиною з урахуванням правил розміщення нагелів приймаємо накладку довжиною

Приймаємо відстані між осями болтів: при діаметрів болтів

Перевіряємо накладки на вигин як нерозрізну балку з опорами в тих перетинах, в яких встановлено нагелі. Згинаючий момент в накладках від поперечного зусилля

Момент опору нетто поперечного перетину накладок, ослаблених отворами під болти:

Перевіряємо накладки на міцність в ослабленому отворами перетині:

умова міцності виконується.

Визначаємо несучу здатність одного болта в одному умовному зрізі (площині зсуву між елементами):

а) із умови зминання крайнього елементу:

б) із умови зминання середнього елементу:

в) із умови згину болта:

Мінімальна несуча здатність одного нагеля:

Визначаємо зусилля в болтах та та порівнюємо з мінімальною несучою здатність нагельного з’єднання

кількість болтів; кількість умовних зрізів одного болта.

Умова міцності виконується.

РАСЧЕТ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ С АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫМИ ОБШИВКАМИ.

Таблица сбора нагрузок

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	yf	Расчетная нагрузка, кН/м
1. Асбестоцементные плоские листы	0,428	1,1	0,471
2.Продольные ребра: 0,05·0,1·2·5	0,05	1,1	0,055
3. Поперечные ребра:	0,025	1,1	0,027
4. Утеплитель из минераловатных плит на синтетическом связующем γ = 1,25 кН/м3 толщиной 0,06 м:	0,059	1,2	0,070
5 . Пленочная пароизоляция:	0,012	1,1	0,013
6.Шурупы и шайбы оцинкованные:	0,012	1,1	0,013
Итого постоянная нагрузка:	gн = 0,586	-	gр = 0,649
Временная нагрузка: Ветровая для района w0 = 0,41кН/м2: а) на период эксплуатации: w0·k1 ·c1 ·bn =0,41·0,65·0,8·1,19 б) при монтаже: w0 ·k1 ·(c1 + c2)·bn =0,41·0,65·(0,8 + 0,6)·1,19 Итого нагрузка:	qэн = 0,254 qмн = 0,444 gн = 1,03	1,4 1,4	qэр = 0,355 qмр = 0,622 gр = 1,271

Расчетное сопротивление древесины сосны II сорта растяжению Rp= 0.7кН/см²

Модуль упругости листового асбестоцемента: Е=1300· = 1300·0,65 =845 кН/см² .

Коэффициент приведения : k_np = E_a/E_др = = 1300/1000=1,3

Расчет асбестоцементных панелей на ветровую нагрузку и собственный вес:

;

расчетный момент от ветровой нагрузки на период эксплуатации;

2,454кНм; - то же, на период возведения;

k_w – коэффициент, учитывающий влияние податливости шурупов;

6136,43 см³; – момент сопротивления листов обшивки относительно оси х;

Момент инерции поперечного сечения панели относительно оси у:

Рассматриваем сечение как цельное коробчатое:

Прогиб от ветровой нагрузки:

k_ж – коэффициент жесткости составного сечения на податливых связях;

Определяем количество шурупов расставляемых на половине пролета па­нели с каждой стороны при расчете на ветровую нагрузку:

Статический момент брутто одного листа обшивки относительно оси у:

Расчетная несущая способность одного шурупа:

при d = 6 мм T = 180d² + 2a²= 180·0,6² + 2·1²= 66,8 кгс = 0,67кН;

при d = 8 мм T = 180d² + 2a²= 180·0,8² + 2·1²= 117,2кгс = 1,172кН;

При шурупах d = 6 мм можно расставить 29

шурупов с шагом :

;

а при d = 8 мм можно расставить 28

шурупов с шагом:

Проверка панели на монтажную нагрузку:

q_м

g_м = k_n · g^р= 3·1,271= 3,813 кН/см;

где k_n = 3 – коэффициент перегрузки при транспортировании и монтаже по п. 6.25 СниП 2.03.09 – 85.