_{Вычислим усилия в ключевом шарнире при полном загружении:}


5.5 Определение геометрических характеристик сечения
Высоту поперечного сечения арки назначаем из условия

Поперечное сечение клееных деревянных арок рекомендуется принимать прямоугольным и постоянное по всей длине. Толщина слоев для изготовления арок при радиусе кривизны до 15 м принимается не более 4 см.
Высота сечения арки:


Ширина доски принимается 170 мм. При припуске фрезерования кромок заготовок с двух сторон при номинальной ширине заготовок 170 мм при толщине доски 40 мм припуск равен 5 мм, тогда ширина арки:



Площадь сечения:



Момент инерции:



Момент сопротивления:



5.6 Конструктивный расчёт арки
Гибкость в плоскости изгиба:



Проверка по сочетанию 2:



Где: - высота сжатой зоны;

- коэффициент вычисляемый при λ<70 по формуле: (а – коэффициент, для древесины принимаемый равным 0,8) ;

- расчётное сопротивление древесины, определяемое по формуле:

---

(коэффициенты условий работы принимаем )
Произведём проверку на прочность по сочетанию 3. Расчет на прочность внецентренно сжатых и сжато изгибаемых элементов производят по формуле:



Где: – изгибающий момент от действия поперечной и продольной нагрузок, определяем из расчета по деформированной схеме, по формуле:





Следовательно, условие прочности выполнено.

Проверка по сочетанию 2 не требуется, поскольку усилия значительно меньше усилий по сочетанию 3.

В загруженной снеговой нагрузкой половине арки верхняя кромка сечения испытывает сжатие, а нижняя – растяжение. Для обеспечения устойчивости плоской формы изгиба ставим через 6 м поперечные скатные связи, раскрепляющие верхние кромки арки.

В противоположной кромке арки нижняя кромка будет испытывать сжатие.


Гибкость в плоскости изгиба:



При >70:



Где: – коэффициент, для древесины равный =3000.
Проверим устойчивость арки при сочетании 3:

70>

---

Проверим прочность арки на действие касательных напряжений.

Максимальная поперечная сила Q_max=41,96 кН:



Где: - статический момент инерции относительно нейтральной оси, вычислим по формуле:

Следовательно, условие прочности на скалывание выполнено.

5.7 Расчёт опорного узла
Расчетные усилия в опорном узле:

, (см п. 4.4)
Сварной башмак состоит из опорного листа размером b_лист=50 см и h_лист=50 см и фасонок с размерами b_ф=50 см и h_ф=50 см.

Полуарка крепится к фасонкам болтами и упирается в опорный лист прямым лобовым упором. Опорный лист крепится к колонне двумя анкерными болтами ø 20 мм.

Проверка лобового упора на смятие:

,

Следовательно, условие выполнено.
Определяем число симметричных двусрезных болтов крепления полуарки к фасонкам необходимых для восприятия поперечной силы при угле смятия α=90⁰ и коэффициент k_a=0,55 (табл. 21 [5]).

Принимаем болты ø 27 мм. Несущая способность болта в одном срезе, по изгибу болта:



По смятию древесины:



Требуемое число болтов:

=

---

Принимаем 2 болта ø 27 мм.
Определяем толщину опорного листа.

Равномерная нагрузка от лобового упора и реактивного давления на колонны:



Изгибающий момент:




Требуемая толщина листа:



Принимаем толщину листа 20 мм.

Рис. 7 – Опорный узел
5.8 Расчёт конькового узла
Усилия в коньке (см. п. 4.4.) :



Накладки из брусьев сечением 125х200 мм (после острожки 115х190 мм), длиной 1000 мм. Болты ø 27 мм располагаем в два ряда по высоте, е₁=280 мм, е₂=720 мм. Торцы арок работают на наклон лобового упора от продольной силы.

Взаимное смятие полуарок под углом к волокнам:

=>

Следовательно, условие выполнено.
Проверяем накладки на изгиб:





Следовательно, условие выполнено.
Рассчитываем болты. По смятию древесины накладок:



По смятию древесины полуарок



По изгибу болта:

Следовательно, условие выполнено.


Рис. 8 – Коньковый узел

Список используемой литературы:

1. ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры (с Изменениями N 1, 2)

2. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменением N 1)

3. Сопротивление материалов, Н. М. Беляев, Главная редакция физикоматематической литературы изд-ва «Наука», 1976 г., стр. 608.

---

4. СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80 (с Изменением N 1)

5. «Конструкции из дерева и пластмасс», Ю. В. Слицкоухова, Москва,1986 г.

---

Смотрите также файлы

• Программа среднего профессионального образования 44. 02. 01 Дошкольное образование Дисциплина Безопасность жизнедеятельности.rtf

• Параметры и содержание групповой встречи Структура встречи Приветствие Знакомство Техника Работа с субличностями.docx

• Лабораторная работа по дисциплине правоведение Группа Ал22П111в студент.docx

• Вопросы по птэ.docx

• 1) Вычертите диаграмму состояния железо карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,2 С..docx