5.2. Расчет конькового узла.

Расчёт узла сводится к подбору необходимого числа болтов в каждом из двух рядов половины накладки из условия восприятия поперечных сил в узле:

- в сечении 1

n₁=R₁/2*T_min

R₁=Q/(1-l₁/l₂)

где Q=q_л^вр*l_p/8 - поперечная сила, определяемая из условия загружения верхнего пояса фермы односторонней нагрузкой q_л^вр.

Q=16.73*23.7/8=49.56кН

R₁=49,56/(1-0,48/1,6)=70,8кН

T_min– минимальная расчётная несущая способность условного среза болта.Рассчитываемое соединение относится к двухсрезным симметричным, тогда с учетом передачи усилия под углом к волокнам α = 76° (для верхнего пояса фермы), k_α= 0,647 табл. 19 [1]; α = 90° (для деревянных накладок), k_α= 0,6;

T^c_см=0,5*c*d*k_α*m_n*m_в=0,5*25*1,6*0,647*1,2*0,9=13,98кН

Т^а_см=0,8*а*d* k_α*m_n*m_в=0,8*9,5*1,6*0,6*1,2*0,9=7,88кН

T_u=(1,8*d²+0,02*а²)=(1,8*1,6²+0,02*9,5²)=

=5,16кН

T_u=2,5*d²=2,5*1,6²=5.15кН

Необходимое число болтов в сечении 1

n₁=R₁/2T_u=70,8/2*5,15=5,87

Принимаем 6 болтов.

- в сечении 2

n₂=R₂/2T_min

где R₂=Q/(l₂/l₁-1)=49.56/(1.6/0.48-1)=49.56/2.33=21.27кН

тогда необходимое число болтов в сечении

n₂=21.27/2*5.15=2.06

Принимаем 2 болта.

6.Конструирование связей.

Величины внешних горизонтальных нагрузок принимаются по СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздествия» и распределяются поровну между всеми связевыми поперечными фермами и устойчивыми торцовыми стенами.

Нормативное значение ветровой нагрузки w следует определять как сумму средней w_m и пульсационной w_р составляющих

w=w_m+w_p

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m в зависимости от эквивалентной высоты z_e над поверхностью земли следует определять по формуле

w_m=w₀kz_ec

где w₀ – нормативное значение ветрового давления

kz_e – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z_e

с- аэродинамический коэффициент.

Нормативное значение ветрового давления w₀ принимается в зависимости от ветрового района

w₀=0.3кПа

kz_e=1.6

c_e=-1

w_m=0.3*1.6*1=0.48кПа

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p на эквивалентной высоте z_e следует определять следующим образом:

w_p=w_mψ(z_e)v,

где ψ(z_e)- коэффициент пульсации давления ветра

v – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра

ψ(z_e)=0,67

v=0,77

w_p=0.48*0.67*0.77=0.25кПа

w=0.48+0.25=0.73кПа

Горизонтальная нагрузка от внутренних усилий для поперечных связевых ферм является внешней и определяется от каждой несущей конструкции по формуле:

q_г.в.=q_вk_св

где q_в – расчетная вертикальная равномерно распределенная нагрузка на 1м горизонтальной проекции покрытия.

k_св – коэффициент, зависящий от вида и геометрических параметров несущих конструкций. для ферм =0,02

q_г.в.=4,02*0,02=0,08кН/м²

Суммарная расчетная нагрузка на каждую поперечную связевую ферму определяется по формуле:

q=(q_г+q_г.в.n)/t,

где q_г – внешняя горизонтальная нагрузка в продольном направлении, вызываемая ветровым напором и т.п.

n – общее число несущих конструкций в данном пролете здания

t – общее число поперечных связевых ферм, включая торцовые стены

q=(0.73+0.08*2)/2=0.45кПа

По полученным значениям суммарной нагрузки q определяются узловые нагрузки P для поперечных связей ферм по формуле:

P=qS_св

где S_св – горизонтальная проекция длины панели поперечной связевой фермы или расстояние между точками крепления связей-распорок к несущим конструкциям.

P=0.45/5.1=88.24 Н/м

Подбираем требуемую площадь поперечного сечения:

F_тр=l_p/16=5,10/16=0,00263м²=26,3см²

Принимаем брусок 60х60мм. A=36см².