Для нахождения коэффициента м предварительно найдем значение коэффициента Кф по табл. Прил.41.

К_ф=1,75-0,75d=1,75

d=0 из-за того, что момент верхней части колонны равен нулю.

_м=140b²/(l_ph)К_ф =1400,275²1,75/(4,250,627)=6,95.

Проверим устойчивость:

устойчивость в плоскости рамы обеспечена.

6.Расчет колонны на устойчивость из плоскости рамы.

Коэффициент продольного изгиба из плоскости рамы определили в предыдущем пункте. Поэтому сразу делаем проверку.

_с=N/(А)=144,03/(0,770,2387)=783,6кН/м²=0,783МПа <17,1 МПа

устойчивость колонны из плоскости рамы обеспечена.

7.Расчет узла защемления колонны

Расчетное продольное усилие без учета снеговой нагрузки, с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ_f=0,9:

N=(q_cn+q_сб)0,5Lb0,9+0,9P_ск=(0,938+0,198)0,51640,9+7,330,9=

=39,32кН

В соответствии с [1] определим значения коэффициентов:

=1-N/(R_cA)=1-39,3210^-3/(0,7717,10,239)=0,99;

К_н=1,22+(1-1,22)=1,002;

М_д=10,24/(1,0020,99)=10,32 кНм;

Получим

e₀ = М_д/N = 10,32/39,32 =0,26 > h_к/6 = 0,1045- сечение сжато не по всей площади.

Высота сжатой зоны сечения:

Возникающее растягивающее усилие:

1. Приняв ширину анкерной полосы равной ширине колонны, определим требуемую толщину (R_a=230 МПа для С 235):

.

Конструктивно принимаем δ_а=6 мм.

2. Усилие в наклонных тяжах:

Требуемая площадь наклонных тяжей:

Принимаем тяжи диаметром d=14 мм А_нт=1,02 см².

3. Конструктивная длина уголка:

0,005 м – зазор между колонной и тяжем.

Нагрузка на уголок:

Изгибающий момент в уголке:

Требуемый момент сопротивления:

Принимаем равнополочный уголок 63х5: А=6,13 см²,

I_x=23,1 см⁴, z₀=1,74 см.

Момент сопротивления уголка:

, т.е. прочность уголка обеспечена.

4. Назначим размеры уширения колонны внизу.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом 45 ° определим по формуле 2 [1]:

С учетом коэффициента условий работы m_н=1,2 R_см,45=7,45 МПа.

Площадь смятия древесины под уголком:

А_см=b_угb_к=0,063·0,275=0,017 м².

Напряжение смятия:

Принимаем толщину уширения колонны равной двум толщинам досок после фрезерования 2х0,033=0,066 м, что достаточно для размещения уголка 63х5 под углом 45°:

С учетом принятых уширений высота сечения колонны понизу:

Высоту накладок, учитывая конструктивное решение узла и расположение тяжей под углом 45°, принимаем равной высоте сечения колонны + 150 мм.

Длина накладок:

l_накл=h_кн+0,15=0,759+0,15=0,909 м. Принимаем l_накл=0,91 м.

5. Проверим прочность на скалывание в плоскости приклейки досок-накладок, на которые опираются уголки.

Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию определим по формуле 54 [1]:

,

,

(промежуточное скалывание),

Напряжения скалывания:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СНиП II-25-80. Нормы проектирования деревянные конструкции. М: Стройиздат,1982;

2. СНиП 2.01.07-85. Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия. М: Стройиздат, 1982;

3. Проектирование и расчет деревянных конструкций/ Справочник/ Гринь и др. К.:Будивельник, 1988.-240с.