Расчет узла защемления стойки в фундамент.

Конструкцию узла защемления стойки принимаем как на рисунке. Узел предложен в НГАСУ(Сибстрин). Расчет узла выполним в следующем порядке:

1. Определим требуемый момент сопротивления швеллеров по формуле

, где  расчетное сопротивление стали.

По ГОСТ 8240-72 выбираем швеллера стаким расчетом, чтобы выполнялось условие , такими швеллерами будут №12 с и .

2. Назначаем расстояние между осями тяжей

Из условия, чтобы  было не менее 0,1Hи не менее 2h с округлением кратным 50мм в большую сторону. Принимаем .

Произведем проверку сечения стойки на скалывание при изгибе по формуле:

Где расчетная поперечная сила, определяемая из выражения:

 поперечная сила в стойке на уровне верхних тяжей.

При .

3. Определим усилие, действующее в тяжах и сминающее поперек волокон древесину стойки под планками.

4. Определим площадь сечения одного стального тяжа в ослабленном сечении.

Где  коэффициент, учитывающий влияние нарезки;

 коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения усилий в двойных тяжах.

Принимаем тяжи диаметром , .

5. Определим ширину планок из условия

, где  по табл.6[1].

Принимаем ширину планок равной 0,06м.

6. Определим толщину планок  из расчета их на изгиб как однопролетные свободно опертые балки загруженные равномерно распределенной нагрузкой  с расчетным пролетом  равным расстоянию между осями тяжей

Где  диаметр тяжей;  толщина стенки швеллера.

Опорные реакции ;

Нагрузка .

Расчетный изгибающий момент:

Толщину планок определяем по формуле:

Принимаем планку в соответствие с сортаментом

 

 

Расчет торцевого фахверка.

Фахверк является несущим элементом торцевой стены. Фахверк несет вертикальную нагрузку от массы ограждающих конструкций, воспринимает горизонтальную ветровую нагрузку.

Расчет стойки фахверка произведем как сжато-изогнутых элементов, в которых изгибающий момент вызван горизонтальной ветровой нагрузкой, а продольная сила – нагрузкой от собственной массы стойки, стенового ограждения. Изгибающий момент вычислим как для однопролетной балки с шарнирным опиранием концов.

При пролете 14м примем фахверковые стойки с шагом 4 и 5м, следовательноB=4,5м.

Собственный вес стойки определим, задавшись предварительными размерами ее сечения; высота сечения . Ширину сечения колонны принимаем равной . Собственные вес стойки:

Где ;  плотность древесины сосны.

Расчетная нагрузка от стенового ограждения, распределенная по вертикали с учетом элементов крепления (15% от веса стенового ограждения)

Эксцентриситет приложения нагрузки от стены  на стойку принимаем равным полусумме высот сечений стойки и стены:

Максимальная ветровая нагрузка действует с наветренной стороны:

Сечение стойки имеет размеры 100х200мм, тогда:

;

;

; .

В плоскости рамы расчет стойки производится как сжато-изгибаемого элемента. Определим гибкость стойки в плоскости изгиба, считая, что в здании отсутствуют жесткие торцевые стены.

По формуле (30)[1] вычислим коэффициент

для древесины 2-го сорта. Расчетное сопротивление умножаем на коэффициент условия работы , по табл. 6[1], поскольку конструкцию мы рассчитываем с учетом воздействия ветровой нагрузки. Коэффициенты  и  в нашем случае равны 1,0.

Расчет стойки на прочность производим по формуле:

Из плоскости рамы колонну рассчитываем как центрально сжатый элемент. Расстояние между узлами вертикальных связей устанавливаем по предельной гибкости

Следовательно, достаточно раскрепить стойку по ее верху, тогда

,

.

 

 

Список литературы.

1. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования. – М:Стройиздат, 1983.-31с.

2. СНиП 2.01.07-85.Нагрузки и воздействия.Нормы проектирования. – М:Стройиздат, 1986.-60с.

3. СНиП II-23-81.Стальные конструкции.Нормы проектирования. – М:Стройиздат, 1982.-93с

4. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80)/ЦНИИСК им. Кучеренко М.: Стройиздат, 1986.-216с.

5. Руководство по изготовлению и контролю качества деревянных конструкций/ЦНИИСК им. Кучеренко М.: Стройиздат, 1982.-79с.

6. Дмитриев П. А. Деревянные балки и балочные клетки: Учебное пособие.-Новосибирск: НИСИ, 1989, -161с

7. Проектирование индустриальных клееных деревянных конструкции: Учебное пособие/ П.А. Дмитриев и др.-Новосибирск: Изд. НИСИ им. В. В. Куйбышева, 1983.-81с.

8. Шмидт А. Б. 15 примеров расчета деревянных конструкций: Учебное пособие – Барнаул: Изд. АлтГТУ им. И. И. Ползунова, 1997,-86с

9. Прижукова Е. Л. Примеры расчета ограждающих конструкций каркасных деревянных зданий. Методические указания - Новосибирск: НГАСУ(Сибстрин),2014,-40с.