Нижній пояс

Необхідна площа переріза стального пояса см²

Fпр=V₂/mR= 122.5*10³/1*21000=58.3 см²

За сортаментом підбираємо два кутики 2L160x10 з fc=62.8˃ 58.3 см² Радіус інерції одного кутка.

і₂=4,96см, пружність =L\3rv=1900/3*4.96=128 ˂400, що допустимо.

Перевіряємо прийнятий переріз. Згинаючий момент від власної ваги.

M=2*g_m*L²/8*9=2*24.7*21²/8*9=247.7Кн*м=2477н*м

Момент опору одного кутика

Wy=g/t-c=774/10.43=135.8 см²

Тоді U₂/Fнт+M/W≤21кн/ см²

122,5*10³/420+247700/135.8=2.12кн/ см²≤Rc=21кн/ см²

Подовжині кутики з кроком 80 =397см

Решітка

Усі розкоси проектуємо однакового перерізу bxLp з дошок завтовшки 3,5см шириною, що дорівнює ширині верхнього пояса. Підбираємо переріз по гнучкості при L₀=4.483 см;

r= 0.289Lp=0.289(3.5*4)=4.05 см→λ=150

звідси Lпр=L₀/0.289* λ=448.3/0.289*150=0.103м=10,3см Кількість дошок в пакеті n=10.3/3.5=2.9- приймаємо 3 шт. перевіряємо переріз:

D₂/µsh_p ˂ Rc; 12254/0.142*12*10.5=185 н/ см²˂Rc=1800 н/ см²

4. Конструювання і розрахунок вузлових з’єднань.

Конструкції вузлів вказані на кресленнях. Всі вузли центровані по всіх симетрії.

Опорний вузол розрахункові зусилля: О₁=-132,24Кн, U=115,86Кн;

Ra=81.7Кн. Площа опирань верхнього пояса на балку із умови згинання

F_cm= О₁/ R_cm=132.24/1.3=101.7 см²

Довжина плити L_n=101,7/12=8,48 см; приймаємо L_n=10см. Знаходимо товщину упорної плити Для цього розраховуємо дільницю плити яка оперта по контуру, що має розміри bxh=120x38мм.

При 12/3,8=3,2→α=0,125

δ= О₁/b*ln=132.24/12.10=1.1 Kн/ см²

M= α* δn*a²=0.125*1.1*3.8²=2 Kн/ см²

δn = = *0.76см

Приймаємо товщину опорної плити δn =8мм

Перевіряємо плиту з трьома ребрами, що підкріпляються 8х80мм, як балку прольотам в=100мм .

Відстань від зовнішньої грані плити до центра ваги переріза

G=S/F= =3.11см

Максимальні напруження в упорній плиті

M(h-y)/Ix=297(8.8-3.11)/246.2=6.86 Kн/ см²˂21 Kн/ см²

Розраховуємо горизонтальну опорну плиту башмака.

Приймаємо плиту розміром 200x250мм

Перевіряэмо обвязочний брус на згинання під плитою поперек волокон:

Ra/F_nu =81.71/20.25=0.16 Kн/ см²˂1.56 Kн/ см²

Товщину плити знаходимо з умови згинання:

Консольна дільниця: M=0.16*5.5²/2=2.42 Kн*см

Середня дільниця : M=0.16*12²/2=11.52 Kн*см

Звідси δ= = =0.8см; приймаємо δ=8мм

Довжина швів, що кріпить кутики шпального пояса

l=V₁/2*Ry²⁶hm*Mcb=115.86/2*15*0.5*0.7=11см

приймаємо шви конструктивно

Проміжний вузол верхнього пояса

Розрахункові зусилля:

O₁=-132.24Кн, O₂=-120,65Кн

Д₁=11,86Кн Д₂=4,69Кн

Приймаємо центральний вузловий болт

δ=20см; кількість зрізів -2

Несуча здатність болта:

По згинанню деревини

2*50*b*α*Ha=2*50*12*2*0.6=14.8Кн˃11,86Кн

По згинанню болта

2*250*d² =2*250*2²* =15.4Кн˃11,86Кн

Стальні накладки приймаємо перерізом 8х80мм

Перевіряємо накладки на поздовжнє стискання на дільниці довжиною 270мм.

Λ=27/0,289*0,8=117 ˂150 та ϕ=0,22

11,86/2*0,22*0,8*8=4,21 Kн/ см² ˂21 Kн/ см²

Несуча здатність чотирьох глухарів d=12мм, l=80мм

По згинанню дерева

80(l-0.8)d*4=80(80-0.8)*1.2*4=27.5 Кн˃11,86Кн Згинання болта

4*250* d²=4*250*1,2²=14,4Кн ˃11,86Кн

Коньяковий вузол

Зусилля від одного елемента верхнього пояса на другий передається упором. Розрахункові зусилля на які розраховується вузловий болт, знаходиться графічно(13,18Кн); що діє під кутом66,76⁰ по напрямку до волокон деревини верхнього поясу, звідси К_c=0.62

Знаходимо необхідний центр вузлового болта з умови його згинання.

d= =2.08см

Приймаємо d=22мм

Перевіряємо деревину на згинання під болтом

250*12*2,2*0,62=16,30Кн ˃15,74Кн

Стальні накладки перерізом 8х80мм закріплюємо чотирма глухарями d=14

L=80мм

Проміжний вузол нижнього пояса

Розрахункові зусилля:Д₁=11,86Кн; Д₂=12,25Кн

Необхідний діаметр болта на згинання знаходимо з виразу w=M/R=Д²*0,8/R=0,1*d²

Перевіряємо несучу здатність болта:

На зріз

2(π d²/4)R_cp=2*3.14

На згинання отвору

2(π d/2)t*R_cm=2*3.14/2