Одноэтажное здание из древесины

18) Наименьшая несущая способность болта:

   а) по условию смятия крайнего элемента Т_а=k₁*t_н*d=0,8*10*1,6=12,8 kH.

   б) по условию изгиба T_u=k₃^*d²+k₄*t_н=1,8*1,6^²+0,02*10=4,91 kH

   где t_н и d в см; k₁, k₂, k₃ – приложение табл.11 [1].

   19) Количество горизонтальных болтов

    =77518/(4908*2)=7,89≈8 болтов

где T_min - наименьшая несущая способность из п.18; m - количество срезов. Принимаем число болтов четное, т.к. их расставляем в два ряда.

   20) Длина накладки l_н≥S₁*n_р=0,112*5=0,56 м

   где S₁ - расстояние между осями болтов вдоль волокон.

   Если  болты металлические S₁ ≥7*d=7*0,016=0,112 м;

   n_р - число расстояний S₁ по длине накладки. 

4. Проектирование связей

    Скатные поперечные связи (рис. 8) являются основными. Они состоят из связевых ферм, которые соединяют верхние пояса или зоны основных несущих конструкций покрытия попарно. Эти связи располагаются наклонно поперек покрытия в плоскости. Опорами служат конструкции каркаса стен. Поясами связей служат верхние пояса основных конструкций, стойками - горизонтальные брусья или прогоны и плиты настила. Решетка бывает перекрестная или раскосная и выполняется из брусьев или стальных тяжей.

    Скатные связи должны располагаться в торцевых зонах покрытия и между ними на расстоянии не более 30 м и закреплять также промежуточные конструкции брусчатыми стержнями или конструкциями настила покрытия.

    Скатные связи закрепляют верхние пояса  основных конструкций на опорах в коньке и в промежуточных точках, что повышает их устойчивость из плоскости, уменьшая расчетную длину до расстояния между узлами связевых ферм.

    Вертикальные  поперечные связи (рис. 8) соединяют попарно стойки каркаса здания, на которые опираются конструкции покрытия, соединенные скатными связями. Они располагаются в плоскости, параллельной плоскости стены, и обеспечивают большую устойчивость стоек в этом направлении.

    Торцевой  фахверк является несущим каркасом торцевой стены здания. Он состоит  из нескольких вертикальных стоек, шарнирно опертых на фундаменты и прикрепленных к крайним несущим конструкциям покрытия в местах узлов поперечных скатных торцевых связей. К стойкам фахверка крепятся горизонтальные балки, обшивки и панели торцевой стены.

    Стойки фахверка при высоте до 6 м делаются из брусьев или толстых досок, а при большей высоте их выполняют клеедеревянными или брусчатыми сквозными. На стойки действуют вертикальные сосредоточенные нагрузки от собственного веса стены и горизонтальные нагрузки от давления и отсоса ветра. Их рассчитывают на сжатие с изгибом, как стержни с шарнирно закрепленными концами. Опорный узел стоек решают с помощью металлических башмаков и болтов и рассчитывают на действие продольных и поперечных сил. Верхний узел стоек крепится к основным несущим конструкциям покрытия с помощью болтов. Он должен допускать свободные вертикальные прогибы конструкций покрытия, чтобы нагрузка от покрытия не передалась на стойки и фахверки. Для этого отверстия под болты делают не круглыми, а овальными. Этот узел обеспечивает передачу ветровых нагрузок на узлы поперечных скатных связей.

    Балки настила и панели торцевой стены  работают и рассчитываются на изгиб, на нагрузки от собственного веса и  давления или отсоса ветра.

    В некоторых случаях основные несущие конструкции в торцах здания не ставятся, тогда нагрузка от покрытия тоже передается на стойки фахверка.

    Рис. 8. Связевые фермы: а - профиль связей, б - план связей, в - схема работы связей 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Расчет  узлов фермы

Коньковый узел.

Раскос 15; N₁₅ = 36,86 кН.

Усилие передается парными накладками из швеллеров  №10 на фланцы через швы на торцах швеллеров. Швы воспринимают усилие на срез N₁₅ = 36,86*sin34= 21,73 kH, на сжатие N₁₅ = 36,86*cos34= 32,22 kH. Напряжение в швах высотой 4 мм и общей длиной в одном швеллере l_w = 4,6∙2 + 8 = 17,2 см

Проверяем  по формуле:

Суммарное напряжение

Сжимающее усилие от раскоса на швеллеры передается через распорку из швеллера №10. напряжения изгиба в раскосе:

проверяю сварные  швы, прикрепляющие распорку к швеллерам, длиной 2∙( 4,6∙2 + 8) = 34,4 см

Растягивающие усилия воспринимаются двумя болтами d=12 мм. Это усилие вызывает срез четырех болтов d=12 мм

Напряжение среза в болтах:

Расчет болтовых соединений в накладках конькового узла.

d = 12 мм; а = 132 мм; с = 135 мм

1. По смятию  крайнего элемента  

Т_а =       

2. По сжатию  среднего элемента

Т_с =       

3. из условия  изгиба

Находим число  болтов

принимаю четыре болта d = 12мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Список  используемых источников

1. Строительные нормы и правила: Деревянные конструкции. СНиП II-25-80. - Введ.01.01.82. - М.:ФГУП ЦПП, 2004. - 30 с.

2. Строительные нормы и правила; Нагрузки и воздействия. СНиП 2.01.07-85*. - Введ.01.01.87. - М.:ФГУП ЦПП, 2004. - 44 с.

3. Строительные нормы и правила: Стальные конструкции СНиП II-23-81*. - Введ.01.01.90. -ГПЦПП. 1995.-96 с.

4. Строительные нормы и правила: Пожарная безопасность СНиП 21-01-97. - Введ.01.01.88.-М.:ГУП ЦПП, 1997.-14 с.

5. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. пособие /Г.Н. Зубарев, Р.А. Бойтемиров, В.М. Головина и др.; Под ред. 10.11. Хромца. - М.: Academia, 2004.-303 С

6. Зубарев, Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. пособие /Г.Н. Зубарев. - М.: Высшая школа, 1990. - 227 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Приложения

Результаты  расчета SCAD