Розрахунок колони

Г еометричні характеристики:

А=bxh=14х48=672 см²=0,0672 м²

W= см³=0,005376 м³

Розрахункові характеристики клеєної деревини: другого сорту, згинанню, стискуванню, зминанню вздовж волокон

Розрахункові опори визначаємо окремо для дії вітрового, снігового і постійного навантаження.

Визначаємо базовий розрахунковий опір клеєної деревини

Колону приймаємо із деревини 2 сорту з розмірами перерізу b=14 см і h=48 см

=15 МПа

Коефіцієнт k_mod приймаємо в залежності від типу навантаження

k_mod=0,8 – постійне

k_mod=1,05 – сніг(короткочасне)

k_mod=1,2 – вітер(короткочасне)

k_g – залежить від строку експлатації конструкції

Приймаємо k_g=1

k_h – залежить від висоти перерізу

Приймаємо k_h=1

K_lam­ – залежить від товщини шару клеєної конструкцій(приймаємо 12 дошок товщиною 40 мм)

Провівши інтерполяцію, приймаємо k_lam=0.96

Виконуємо обчислення розрахункових опорів для всіх типів навантажень

1)Постійне

МПа

2)Сніг(короткочасне)

МПа

3)Вітер(короткочасне)

МПа

Виконуємо перевірку міцності:

Визначення напружень від дії кожного навантаження

За даними розрахунку можна зробити висновок що колона витримає спричинене на неї навантаження і матиме достатній запас стійкості.

Розрахунок і конструювання анкерного кріплення колон до фундаменту.

Розрахункові зусилля в з’єднані: N=48,4 кН, M=43,85 кНм, Q=11,65 кН.

Слід зауважити, що сила N відрізняється від того значення, що ми використовували при розрахунку колони. Снігове навантаження з покриття будівлі не враховують, оскільки воно збільшує це зусилля, зменшуючи тим самим розтягуюче зусилля в анкерах N_a.

Визначення зусиль:

Внесемо конструктивні зміни у торець колони – зробимо у середині його частини врубку.

Ц е примусить зминатись деревину торця в межах ділянки х майже рівномірно. Найменше зусилля в анкерах Na ,буде за мінімального розміру х площини зминання. Знаходимо х_min за умови розвитку напружень зминання до рівня розрахункового опору деревини =R_зм.

Максимальні напруження:

=

=

² - x(

=0

Прииймаємо

Мінімальні напруження зминання:

Проектування анкерного кріплення

Визначаємо діаметр анкерних болтів

k=0.8 – коефіцієнт, що враховує можливу неспільну роботу анкерів

n=2

За сортаментом на круглу сталь приймаємо болт d=28 (мм)

Проектування ферми Верхній пояс

	Зусилля в стержнях верхнього пояса
№ элем	N (кН)	N (кН)
	несиметричне	симетричне
8	278.704	302.014
9	248.202	261.607
10	258.308	278.801
11	308.390	298.761

Відповідно до рекомендацій табл. З ширина пояса b=13,5 см, а згідно з даними висота пояса мас бути у ме­жах (1/50...1/60) 2100=45...35 см. Клеєні блоки для елементів верхнього пояса складаємо з дощок 150x50 мм які після стругання їх з двох сторін і механічної обробки блока набувають розмірів 135x44,5 мм, Беремо по висоті блока 8 дощок, тоді висота перерізу верхнього пояса ферми h=8х4.45=35.6 см.

Оскільки елементи верхнього пояса ферми стандартні (це виправда­но незначною відміною зусиль що діють в них), розрахунок здійснюємо на максимальне зусилля стискування N=308,39 кН. З урахуванням міс­цевого навантаження (між вузлами) елементи верхнього пояса працюють на стискування і згинання. Норми проектування ДСТУ-Н Б В.2.6-184 рекомен­дують проектувати в такому випадку верхній пояс ферм так, щоб в ньо­му утворювався розвантажувальний згинаючий момент

,

Тоді розрахунковий згинаючий момент дорівнює

,

де - момент від місцевого навантаження .

Власна вага 1 пог. метра довжини верхнього пояса ферми

навантажений від власної ваги

До розрахунку панелі верхнього пояса ферми: а - розрахункова схема; б - конструкція торців панелі; в- визначення е_fact

Навантаження від даху та снігу за другою схемою

кН/м.

Згинаючий момент від місцевого навантаження

Оптимальне значення ексцентриситета дістанемо , якшо прирівняємо напруження в середині панелі і по краях:

А_br=13,5 35,6=480,6 см² , і фактичного розрахункового опору деревини

Прогин панелі верхнього пояса від місцевого навантаження

На цю величину зменшується прийнятий ексцентриситет е. Тепер, щоб зберегти e=10 см, фактичне значення ексцентриситета у вузлах верхнього пояса приймаємо e_fact =12 см. Конструктивно e_fact одержується врубкою чи змішенням площадки лобового упора у вузлах на глибину 2 e_fact від верхньої кромки елементів .Переві­ряємо можливість утворення e_fact зминання деревини у торцях елементів. Необхідна висота площадки зминання

см

Максимально можливе значення ексцентриситета

Перевірка міцності пояса. Розрахунковий згинаючий момент з урахуванням деформованої схеми

кН∙м

де

при і см².

Нормальні крайові напруження в середині довжини панелі 11

МПа МПа.

Нормальні крайові напруження у торцях панелі

МПа МПа.

Максимальні напруження сколювання в опорних перерізах панелі

МПа,

де

За умови суцільного розкріплення верхнього пояса ферм плитами покриття розрахунок стійкості плоскої форми деформування його не робимо.