Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
3агадки для детей
qrcode

Методичка по деревянным конструкциям. Учебное пособие по выполнению курсового проекта дисциплины Конструкции из дерева и пластмасс


НазваниеУчебное пособие по выполнению курсового проекта дисциплины Конструкции из дерева и пластмасс
АнкорМетодичка по деревянным конструкциям.doc
Дата09.10.2017
Размер3.54 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаМетодичка по деревянным конструкциям.doc
ТипУчебное пособие
#27703
страница2 из 4
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
1   2   3   4

Таблица 4


№

Что определяется

Как определяется
Результат

1

Гибкость верхнего пояса  в плоскости изгиба

λz = l / r = 0.8l /0.289h 

0.8*466.43 / 0.289*46,2 


27,95

2

Коэффициент продольного изгиба (для расчета устойчивости)

φz= 1 - 0.8 (λz /100)2 

1 - 0.8*(27,95 / 100)2

0.937

3

Критическая сила. Расчет на устойчивость

Nкр =  φz A Rc > N 

0.937*739,2*1.5 > 519.28

1038,9

4

"Эйлерова" критическая сила (для определения коэффициента ξ)

Nэ = 3000 A Rc / λz2

3000*739,2*1.5 / 27,952


4258,1

5

Коэффициент, учитывающий приращения моментов

ξ= 1 / [1 + ψ N / (Nэ - N)] 

1/[1+0.616*519,28/(4258,1-519,28)]


0,921

6

Полный момент в сечении над промежуточной опорой

Mdef = (Mq - 0.5 N e) / ξ

(6507,7 - 0.5*519,28*11,6) / 0,921


3795,7

7

I-е предельное состояние. Прочность нормальных сечений

σ = N / A + M / Wdef < Rc

519.28/739,2 + 3795,7/5691,84 <1.5 

1,37

8

I-е предельное состояние. Прочность клеевых швов

τmax = QS / ξ I b < Rск 

69,7* 0.0325 / 0,921х16 = 0.15 

0,15


Таким образом, принятые размеры поперечного сечения верхнего пояса фермы достаточны для восприятия действующих нагрузок.

2.4. Расчет нижнего пояса фермы
Нижний пояс выполним из проката уголкового профиля по ГОСТ 8509-72, 18510-72, сталь марки ВСт3Пс6.1по ГОСТ 1380-71*.

Учитывая значительную разницу в величине усилий в отдельных панелях нижнего пояса, определим сечение каждой из них.
Элементы 1-6, 8-5. Расчетное усилие N = 492,71 кН.

Требуемая площадь сечения:

Aтр > N п / Rу с = 492,716*0.95 / 23,5*0.95 = 20.97 см .

Здесь п - коэффициент, учитывающий степень ответственности по назначению, п = 0.95; Rу - расчетное сопротивление по пределу текучести, Rу = 23,5кН/см ; с - коэффициент условий работы, с = 0.95.

Принимаем 2 уголка 80*7; A = 2*10,8 = 21,6 см > 20,97; i = 3,75 см;

Гибкость элемента zп = L / i = 442.5 / 3,75 = 118 < пр = 400.
Элемент 6-8. Расчетное усилие N = 322,56 кН.

Требуемая площадь сечения:

Aтр > N п / Rу с = 322,56 / 23,5 = 13,73 см .

Принимаем 2 уголка 75*6; A = 2*6,89 = 13,78 > 13,73 см; i = 3,52см

Гибкость элемента zп = L / i = 885.0 / 3,52 = 251,42 < пр =400.

2.5. Расчет элементов раскосной решетки
Элементы 2-6, 4-8. Расчетное усилие N = - 105.77кН.

Используем деревянные элементы с поперечным сечением b*h = 100*160 мм. Размер из плоскости (h = 160мм) принимаем равным ширине сечения верхнего пояса для упрощения узловых сопряжений. Размер в плоскости b= 100 мм принимаем из условий размещения болтов d = 20 мм для закрепления стойки к панели верхнего пояса (см. ниже узел 3); при этом b > 2 S3 = 2*2.5d = 10 см.

Материал: сосна 3-го сорта, Rc = 1.0 кН/см .

В связи с отсутствием изгибающих моментов, определяющим расчетом является расчет на устойчивость.

Гибкость элемента (в плоскости фермы): у=max= lo/imin= 147.5/0.289*10 = 51,03 ‹70, коэффициент продольного изгиба  = 1 - 0.8 (/100)2 = 1 - 0.8(51,03/100)2 = 0,791.

Расчет устойчивости элемента принятого сечения:

= N/A = 105,77/0.791 * 160 = 0.834 < Rc = 1.0 кН/см .
Элементы 3-6, 3-8. Расчетное усилие N= 202,67 кН.

В связи с большой величиной усилий растяжения указанные элементы целесообразно изготавливать из арматурных стержней; принимаем 2 стержня класса А-I  (расчетное сопротивление Rs = 23.5 кН/см).

Требуемая площадь поперечного сечения:

Aтр > N п / Rsс = 202,67*0.95 / 0.85*23.5 = 9,64 см .

Здесь коэффициентом с = 0.85 учитывается неравномерность распределения усилий между отдельными, совместно работающими, гибкими элементами (арматурными стержнями).

Требуемый диаметр стержней:

dтр > (2 Aтр /  )0.5 = (2*9,64 / 3,14)0.5 = 2,48 см.
Принимаем 2 d 28, А-I, A = 6,15х2=12,3 см2 > Aтр = 9,64 см2 .

2.6. Расчет и конструирование узлов фермы
2.6.1. Опорный узел фермы (узел 1).
Конструкция узла показана на рис. 5 (следует обратить внимание на эксцентричное сопряжение элементов верхнего пояса, предусмотренное проведенным ранее расчетом).

Конструированию и расчету подлежат: опорная торцевая диафрагма; опорная пластина; ребра жесткости; фасонки; сварные швы.
Опорная торцовая диафрагма.
Ширина торцевой диафрагмы принята равной ширине верхнего пояса: bд = bп = 16 см, ее высота hд = 23 см .

Толщина торцевой диафрагмы определяется из расчета отдельных ее участков на поперечный изгиб под действием равномерно распределенной нагрузки q кН/см, величина которой на единичную ширину пластинки численно равна контактным напряжениям сжатия в верхнем поясе фермы:

q = σc *(1см) = (N п / Aд ) * (1cм)
q = (519,28 * 0.95 / 23 * 16) * 1 = 1,34 кН/см


Рис. 5 Опорный узел фермы.

Рис. 6 Промежуточный узел верхнего пояса фермы.

Максимальный изгибающий момент на единичную полосу торцевой диафрагмы, как пластинки, опертой по трем сторонам (принимаем два ребра жесткости, рис. 6) с соотношением размеров b/a = 23/5.33 = 4,32, при котором численный коэффициент = 1.33 [5]:

Mmax =  а2 q = 0,133 * 5.332 * 1,34 = 5,06 кН см.

Требуемая толщина диафрагмы:

tд>(6 M п / c Kпл Ry) 0.5 = (6*5,06*0.95 /0.95* 1.2 * 23.5)0,5 = 1.04см.

Принимаем толщину опорной диафрагмы tд = 1. 2 см.
Опорная пластина.
Размеры опорной пластины в плане определим из следующих геометрических и конструктивных представлений:

- Ширину пластины bп (размер из плоскости) примем, учитывая необходимость фланцевых выступов (за габариты верхнего пояса) для размещения крепежных (по отношению к колонне) болтов. Задаваясь диаметром этих болтов d = 20 мм, и учитывая, что размеры стандартных шайб равны bш = 4d, получим ширину выступов: ba = 4d + 0.5d = 4*2+0.5 * 2 = 9 см, а затем и ширину опорной пластины bп = bп + 2ba = 34 см. Примем 35 см.

- Длину опорной пластины и размеры ее отдельных участков определим из геометрических построений с учетом центрирования всех несущих элементов узлового сопряжения в соответствии с рис. 6а и расчетным обеспечением прочности древесины в оголовке колонны при торцевом смятии под действием продольной силы в колонне.

Принимаем lп = 17,5 см, при этом:

см = Nk / Aсм = 222.55 /16*17,5 = 0,79 кН/см2 < Rсмс /п = 1.5 кН/см

Здесь Nк - вертикальная реакция на опорах стропильной фермы, определенная с учетом карнизов здания, Nк = (Lф /2 + 0.3) * q = 222.55 кН.

Рассматривая, как и ранее, напряжения смятия как внешнюю нагрузку на совместно работающие пластины опорного узла и оголовка колонны (см. рис. 6), получим следующие значения изгибающих моментов для полосы единичной ширины (для каждой из указанных пластин) на отдельных участках:

- участок 1, b / a = 10/5.33 = 1.88 -  = 0.133:

M 1max =  *q * a2/ 2 = 0.133*0,79*5.332 / 2 = 1,49 кНсм.

- участок 2, b / a = 5/ 16 < 0.5 и, поэтому момент определяется из расчета консоли с расчетным вылетом lк = 5 см.

M 2max = q * lк2 / 2 = 0,79 * 52/ 2*2 = 4,94 кНсм > 1,49 кНсм.

Контактные напряжения сжатия на 3-м участке пластины существенно меньше по величине и, поэтому, расчетом не учитываются.

Необходимая толщина опорной пластины

tп > (6Mmaxп/ c Kпл Ry)0.5 = (6* 4,94 / 1.2*23.5)0.5 = 1,03 см.

Принимаем пластину толщиной tп = 1,2 см.
Ребра жесткости, фасонки.
При определении геометрических размеров и формы боковых накладных фасонок следует учесть положение фиксирующих болтов по отношению к составляющим элементам (напомним, что минимальный шаг болтов в продольном направлении S1 = 6d; расстояние до края элементов в поперечном направлении, S3 = 2.5d), а также место расположения крайних (ближайших к торцу) нагельных коннекторов по плоскости сплачивания.

Толщина ребер жесткости и фасонок принимается по конструктивным соображениям t = 0.5 см.
1   2   3   4

перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей