Геометрические характеристики сечения

Площадь сечения:

Момент сопротивления:

Момент инерции:

Статический момент:

4.3.3 Проверка прочности поперечного сечения арки по нормальным напряжениям

Гибкость в плоскости арки:

Условие выполняется, прочность нормальных сечений обеспечена.

А. Для первого сочетания нагрузок:

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента:

- продольное усилие в расчетном сечении при первом сочетании нагрузок

Коэффициент продольного изгиба: =

Расчетное сопротивление древесины сжатию:

Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок:

Нормальное напряжение в сечении арки:

Б. Для второго сочетания нагрузок:

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента:

- продольное усилие в расчетном сечении при первом сочетании нагрузок

Коэффициент продольного изгиба: =

Расчетное сопротивление древесины сжатию:

Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок:

Нормальное напряжение в сечении арки:

Условия выполняются, прочность нормальных сечений обеспечена .

4.3.4 Расчет на устойчивость плоской формы деформирования

При симметричном загружении имеет место сплошное раскрепление растянутой зоны по всей дуге арки, т.к. растянутая кромка закреплена из плоскости деформирования плитами покрытия, то расчет производится по формуле:

Гибкость участка расчетной длины из плоскости деформирования:

-расстояние между точками закрепления кромки из плоскости изгиба, ширина плиты покрытия

Коэффициент продольного изгиба:

Коэффициент устойчивости изгибаемых элементов:

- коэффициент, зависящий от эпюры изгибающих моментов

так как закреплений больше 4, то

- угол в точке 5 в радианах

при симметричном загружении:

при несимметричном загружении:

условия выполняются, устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.

4.3.5 Расчет клеевых швов на скалывание.

Расчет производится в опорном сечении:

- расчетное сопротивление клееных элементов древесины скалыванию с учетом коэффициентов условия работы и толщины слоев клееных элементов.

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента:

Таким образом:

Условие выполняется, сопротивление клеевых швов скалыванию обеспечено.

5. Расчет опорного узла.

Проверка торца стойки на смятие вдоль волокон

Проверка кромки стойки на смятие поперек волокон

- высота башмака.

Окончательно высота башмака

Вертикальная пластина башмака, воспринимающая распор, работает на изгиб как балка пролетом равным толщине полуарки, частично защемленная на опорах. С учетом пластичного перераспределения моментов максимальный момент, возникающий в пластине:

Так как в изгибающих элементах , тогда

Этому моменту сопротивления должен быть равен момент сопротивления вертикальной пластины башмака:

тогда

Окончательно толщина вертикальной пластины башмака 3 мм

Длина опорной части

С учетом унификации боковые пластины принять толщиной, равной толщине вертикальной пластины.

Ширина башмака

Изгибающий момент, передающийся на опорную пластину:

Учитывая, что усилие передается на фундамент через свесы опорной плиты:

Несущая способность бетона фундамента:

- расчетное сопротивление бетона класса В15 сжатию по второй группе предельных состояний

Условие выполняется, несущая способность бетона фундамента обеспечена.

Анкерные болты примем диаметром d=34мм с площадью сечения брутто А_бр=9,07 см² и площадью сечения нетто А_нт=7,07 см². Под болты устанавливают шайбы толщиной б=8мм.

Растягивающее усилие в болтах:

Проверка болта на растяжение:

Срезывающее усилие в болтах:

Проверка болта на срез:

Условия выполняются, прочность болтового соединения обеспечена.

Аварийный болт принять М34. Толщина опорной пластины башмака – 10 мм.

6. Расчет конькового узла.

Накладку изготовить из бруса сечением

Длина накладки:

Примем длину накладки

Болты примем диаметром д=24мм, расположим их в 2 ряда по высоте. Расстояние между болтами среднего ряда и между крайними рядами болтов .

Проверим прочность на взаимного смятия торцов полуарки под углом к волокнам .

Нормальное напряжение:

Проверка накладки на срез

М – изгибающий момент в накладке

Тогда нормальное напряжение:

Расчет болтов на нагельное соединение:

Усилия, действующие на болты:

- для болтов среднего ряда

- для болтов крайнего ряда

Усилие, воспринимаемое на смятие крайним элементом:

Усилие, воспринимаемое на смятие средним элементом:

Усилие, воспринимаемое на изгиб:

Расчетное усилие

Несущая способность нагельного соединения:

Условие выполняется. Несущая способность соединения обеспечена.

7. Защита деревянных конструкций от биологического поражения, пожарной опасности.

Защита от огня: вспучивающее покрытие ВПД (ГОСТ 25130-82). Состав: меламиномочевиноформальдегидная смола ММФ-50 (31,9%); 5%-ый водный раствор натриевой соли карбоксилцеллюлозы (15,9%); мелем (18,4%); дициандиамид (6,3%); амос марки А (27,5%); растворитель - вода. Расход 0,7 кг/м2. Цвет серый или белый.

Защита от биовредителей. ББ-32 (ГОСТ 23787.6-79). Состав: бура техническая (12%); кислота борная (8%); вода (80%). Концентрация раствора 20%. Состав легковымываемый, не препятствует склеиванию древесины, безопасен для людей. Используется для защиты конструкций, связанных с постоянным пребыванием людей.

Список литературы

1. СП 64.13330.2011. Деревянные конструкции. Нормы проектирования.

2. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Москва 2011.

3. Гринь И.М. Проектирование и расчет деревянных конструкций. Справочник. – Киев: Будивельник, 1997г.

4. Слицкоухов Ю.В. Конструкции из дерева и пластмасс. 5-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Стройиздат, 1998г.

5. Слицкоухов Ю.В. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования. Учеб. пособие для вузов. – М.: Стройиздат, 1998г.

6. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко. – М.: Стройиздат,1997г.