Метода по Каратаеву

				4 Fбр
d								4 3,75		2,18см.
	тр			π				3,14

Принимаем диаметр 22 мм = 2,2 см.

Проверим колодку на смятие поперек волокон от распорного усилия

M к Tкmin eТ 84 17 1428кН см.

Момент сопротивления принятой колодки

Wк 20 502 8333см3. 6

При этом напряжения

σсм.90 14288333 0,17 кН/см 2 Rсм.90 0,18кН/см 2 1,8 МПа.

Проверим смятие древесины под шайбами от величины распора, равного 50,4 кН, Rсм.90 0,4 кН/см 2 4 МПа

F		Qк		504	126 см2 .
cм		Rcмм	0,4
		90

Принимаем шайбу с размерами в плане 115 115 мм с А = 132,2

см2.

eQ Tк eT 84 17 28,3см. Принимаем еQ = 30 см.

Qк 50,4

Расчет анкерного крепления стойки к фундаменту (рис.4.3) вариант 1

a		h δ				590 100				345мм 34,5см,
2							2
c	h h1						590 225				182 мм 18,2 см.
2							2
Nп = 67,7 кН, Nр = 175,7 кН.
Тогда
Nр					M				Nп c					10090			67,7 18,2		187 кН,
									a c					18,2) 0,91				18,2
			(a c) ξ р									(34,5					34,5

41

ξ с				1					N											1
								Fбр	Rс
			175,7 682											0,77,
	900 1,3 3000
ξ р				1					Nп											1
								Fбр	Rс
			67,7 682											0,91,
	900 1,3 3000
N								M										N c
		с
						(a c) ξ р												a c
					10090
(34,5 18,2) 0,71
		175,7 18,2								309,3кН,
		34,5 18,2
σc								Nс										309,3
																					0,7
					Fбр mсм										450

0,98 кН/см 2 9,8 МПа

Rсм 1,3 МПа,

где mсм = 0,7 – коэффициент, учитывающий неравномер-

Рис.4.3 ность смятия.

Сечение анкерных болтов

находим из условия

Nр 2 Fтра Rр mосл mк mн ,

где mосл = 0,8 – коэффициент, учитывающий ослабление резьбой;

mо = 0,8 – коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в резьбе;

mн = 0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерность работы двух анкеров.

Тогда площадь одного анкера

F а		Np		187,0		8,18см2 .
тр		2 Rp mосл m0 mн		2 21 0,8 0,8 0,85

42

Требуемый диаметр

				4 FТра
								4 8,18
d	a									3,3см.
				π				3,14

Принимаем анкер диаметром d = 33 мм.

Расчет траверсы из уголков 16 100 мм (рис.4.4)

Исходные данные уголка 100 16 Yx = 2650000 мм4 = 265 см4; z0 =

30,6 мм.

Wmin b Yxz

0

2650000 100 30,6

38184,4 мм3 38,2 см3.

Распределенная нагрузка на траверсу

q у Nbp 18720 9,35кН/см.

Изгибающий момент

M q y (b d )2

89,35 (20 3,3)2

8

634,5 кН cм.

Проверка прочности

	σ	M		634,5
		Wmin		38,2

							16,6 кН/см 2			R	р
								21,0 0,9	21,0 кН/см 2
						0,9
							210 МПа.
Прогиб
	5		q y l 4		5 9,35 23,34					1
f							0,0006 см				l	0,0932 cм.
	384		E Yx		384 2,1 105	265				250

43

Расчет горизонтальных болтов

Выбираем диаметр горизонтальных болтов из условия их расстановки по [2] по ширине бруса в два ряда

d			b		200	21мм.
	г.б.
		9,5		9,5

Принимаем диаметр 20 мм.

Наименьшую несущую способность болта находим из выраже-

ний

Т а		0,8 a d 0,8 10 2,0 16,0 кН 16000 Н,
Т	и	2,5 d 2					2,5 2,02 10,0 кН 10000 Н,
Т	и	1,8 d 2				0,02 а 2 1,8 2,02 0,02 102			9,2 кН 9200 Н.
Число горизонтальных болтов
n				Np		187		20 шт.
	г.б.			Tи			9,2

В этом случае необходимо брать 20 болтов диаметром 20 мм. При расстановке в два ряда получим 10 болтов. Соответственно длина накладок

lн 7 d (n2 1) 7 2 11 154 см.

Узлы крепления стойки на колодках к фундаменту по первому варианту опирания несущей конструкции на стойку приводится на рис.4.5.

На верхний обрез стойки устанавливается распределительный брус сечением как ветви стойки. Брус крепится к стойке с помощью П-образной накладки из полосовой стали. На распределительный брус устанавливаются прогоны для крепления стенового ограждения дополнительные стойки для уменьшения вылета «кобылки».

44

Рис.4.5. Узлы крепления стойки к фундаменту и опирание несущей конструкции на стойку

45

Расчет анкерного крепления стойки к фундаменту по второму варианту

Узел крепления стойки к фундаменту можно решить с помощью накладок, которые устанавливаются на брусья в плоскости стоек. В этом случае устанавливается четыре накладки и четыре пары тяжей

(рис.4.6).

				Рис.4.6. Второй вариант крепления стойки к фундаменту
а c						h h1				590 225								182,5мм 18,25см.
						2							2
									Nп c														67,7 18,25
Nр			M															10090									270 кН,
									a c					(18,25 18,25) 0,91
	(a		c) ξ р																	18,25					18,25
или можно было бы найти значение по другой формуле
N		р				M						Nп						10090						67,7	270 кН.
					(a c) ξ р											(18,25 18,25) 0,91
													2										2

46

Исходя из выбранной схемы защемления стойки в фундаменте растягивающая сила воспринимается четырьмя стержнями, поэтому площадь одного анкера из стали С-235

F а		Np		270,0		5,64 см2 .
тр		2 Rp mосл m0 mн		2 21 0,8 0,8 0,85

Требуемый диаметр анкера

				4 Fтра
								4 5,64
d	a									2,68см.
				π				3,14

Принимаем анкер диаметром d = 27 мм.

В качестве траверсы используем предыдущий расчет балочки из уголков. Распределенная нагрузка на траверсу (рис.4.7).

Рис.4.7

Проверка прочности

	q			Np			270
		у		2	l		2 22,5

6,0 кН/см.

Изгибающий момент

M q y (b d )2

86,0 (22,5 2,7)2

8

476,3кН cм.

σ		M				476,3			12,5кН/см 2			R 22,0 кН/см 2		220 МПа.
	Wmin
				38,2
Прогиб
	5				q y l 4				5		6,0 25,2	4		1
f													0,0006 см		l 0,1cм.
	384				E Yx				384		2,1 105	265		250

Расчет горизонтальных болтов

Выбираем диаметр горизонтальных болтов из условия их расстановки в два ряда

47

dг.б. 9,5b 2259,5 23,7 мм. Принимаем диаметр 22 мм. Наименьшая несущая способность болта из условия работы дре-

весины на смятие и изгиб болта

Т а		0,8 a d					0,8 10 2,2 17,6 кН,
Т	и	2,5 d 2			2,5 2,22 12,1кН,
Т	и	1,8 d 2			0,02 а 2 1,8 2,22 0,02 102				10,7 кН.
Количество двух срезных горизонтальных болтов
nг.б.			Np				270	12,6 шт. Принимаем	два ряда по шесть
			2 Tи				10,7
					2

болтов диаметром 22 мм. При этом длина накладок под траверсой lн 7 d 7 7 2,2 7 107,8cм.

48

Рекомендуемая литература

1.СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

2.СП. 64.13330.2011. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.

3.Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25- 80). – М.; Стройиздат, 1986. – 216 с.

4.Каратаев Л.П. Расчет треугольных и сегментных ферм: учебное пособие / Л.П.Каратаев; СПбГАСУ. – СПб., 2012. – 128 с.

5.Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования: учебное пособие для вузов / Под ред. Иванова В.А. – Киев, 1981. – 392 с.

49

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Пиломатериалы хвойных пород (по ГОСТ 24454-80)

Номинальные размеры сечений, мм

Тол-					Ширина
щина
16	75	100	125	150		–	–	–	–	–
19	75	100	125	150		175	–	–	–	–
22	75	100	125	150		175	200	225	–	–
25	75	100	125	150		175	200	225	250	275
32	75	100	125	150		175	200	225	250	275
40	75	100	125	150		175	200	225	250	275
44	75	100	125	150		175	200	225	250	275
50	75	100	125	150		175	200	225	250	275
60	75	100	125	150		175	200	225	250	275
75	75	100	125	150		175	200	225	250	275
100		100	125	150		175	200	225	250	275
125			125	150		175	200	225	250
150				150		175	200	225	250
175						175	200	225	250
200							200	225	250
250									250

Примечание: Размеры пиломатериалов по длине установлены от 1 до 6,5 м с градацией 0,25 м.

50