КДиП_МУ

7. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ БАЛКИ К КОЛОННЕ.

Рис.33. Узел сопряжения балки с колонной.

Соединение балки со стойкой выполнено с помощью соединительных направляющих элементов на болтах.

Соединительные элементы – прокатные уголки – назначаем конструктивно. Принимаем уголок 75 х 75 х 8. Уголки необходимы для:

a)Обеспечения устойчивость балки при монтаже;

b)К ним прикрепляются сжатые обвязочные брусья.

c)Для прикрепления вертикальных связей;

d)Передают распор от ригеля Х1 от к стойке.

h

S 3o ; Округляем кратно 5 мм.

S1 7d ; п. 5.18

l1 2 h0 50 S1 ;

3

l2 3 S1;

Определим усилие N2 в болте 2:

M3 X1 l1 2 l2 3 N2 l2 3 0;

N2 X1 l2 1 l2 3 ; l2 3

N2 ….

Определим усилие N3 в болте 3 :

31

Xi 0; Xi N2 X1 N3 0;

N3 ….

Несущая способность одного среза болта d 20мм : a) из условия смятия древесины:

В точке 1: Tсм 50 d bk k ;						табл. 19		(k 1, п. 5.14 т. 17 [1])
В точках 2	и 3: Tсм 50 d bk k ;						(k	0,55) т. к. α = 900
b) из условия изгиба болта:
В точке 1: Ти 250d2							(k
		k		;				1) п. 5.16 [1],
	и 3: Ти 250d2						(k
В точках 2					k	;		0,55)

Вточке 1: Тmin ....кгс Х1 ....кгс; - условие прочности соединения обеспечено;

Вточках 2 и 3: Тmin ....кгс Х1 ....кгс;- условие прочности соединения обеспечено;

Определим длину опорной центрирующей прокладки из условия смятия дре-

весины:

Qmax

Rсм,90

mi

;

F

b

h

Fпрокл

прокл

прокл

прокл ;

b

h

Q

hпрокл

Qmax

mi

mб mв

max

;

R

b

;

прокл

прокл

R

mi

n

см,90

mi

см,90

прокл

Здесь Qmax

Rсм,90 - расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон местное. Т. 3 [1].

Расчет сечения распорок между колоннами.

Расчет ведется исходя из условия, что распорка квадратного сечения является элементом, сжатым с двух сторон, следовательно гибкость его не должна превышать max 100.

lo max ;

rx

Где lo B bk ; rx 0.289h b ;

Отсюда h	B bk	; принять с учетом сортамента.

0.289 max

Принимаем распорку квадратного сечения со стороной …. см.

32

8.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛА СОПРЯЖЕНИЯ СТОЙКИ С ФУНДАМЕНТОМ.

Конструирование узла.

a)Узел решается со стальным башмаком, который закрепляется к фундаменту с помощью анкерных болтов.

b)Стойку торцом через гидроизоляционный слой из эпоксидной шпатлевки ставят на верхнюю упорную пластину башмака.

c)Для установки стойки в проектное положение и закрепления ее предусмотрены направляющие (анкерные пластины).

d)Закрепляют стойку к анкерным пластинам с помощью наклонных вклеенных арматурных стержней из стали АII или AIII. Отогнутые концы вклеенных арматурных стержней при сборке приваривают к вертикальным стальным анкерным пластинам.

e)Анкерные болты крепят к башмакам через приваренные к башмаку анкерные столики.

f)В зависимости от действующих усилий столиков может быть два или четыре.

g)В тело деревянной стойки для предотвращения расслоения клееных швов вклеивают поперечные стержни.

Расчет узла.

Расчет заключается в определении диаметра анкерных болтов, подборе сечения анкерной пластины и определении диаметра и количества вклеенных стержней.

1) Расчет анкерных болтов.

Ширина опорной плиты базы стойки:

bоп bk 18 20см ...см; hоп hk 10 14cм ...см;

Рис. 34.

33

Рис. 35. Узел сопряжения колонны с фундаментом

34

Напряжения на поверхности фундамента при наибольшем изгибающем моменте, полученном от действия постоянных и временных нагрузок:

		N		М/
мах				д	Rb 76,5кг/см2 (бетон В12,5); ф.127 [3]
		Fоп
мin				Wоп

Расчетное усилие в плоскости сопряжения с фундаментом:

Nст Nмах -Pcн ;

Площадь опорной плиты:

Fоп bоп hоп ; см2;

Момент сопротивления опорной плиты:

Wоп

b

h2

оп

оп

; см3;

6

Расчетный изгибающий момент:

М

/

М

1

Nст

ф. 30 [1]

д

;

;

R

c

F

….. то же, что и в расчете колонны;

бр

Относительный эксцентриситет:

e0

M

д

; Если e0

h

равнодействующая находится за пределами ядра се-

k

N

6

чения и требуется расчет анкерных болтов.

мах Nст Мд .....кгс/см2 76.5гс/см2 ;

Аоп Wоп

мin Nст Мд .....кгс/см2 76.5гс/см2

Аоп Wоп

Рис.36.

Определение длины участка напряжения обжатия:

x

max

hоп

.....см;

ф. 128 [3]

max

min

35

а ha x

2 3

Расстояние между центром тяжести сжатой эпюры и центром растянутого анкера, расположенного в пределах высоты нижней части стойки: (условное плечо пары сил) σ

e h

x

s

.....

см;

оп

3

s

hоп hk

.....см;

Усилие в паре анкерных болтов:

2

Z

Mд Nст а

.....

кгс;

ф. 129 [3]

е

:

Площадь нетто поперечного сечения болтов

А1

Z

.....см2;

2 Rб 0,8

Где Rб - расчетное сопротивление стали 09Г2С анкерного болта;

Rб

1900кгс/см2 ;

m 0.8 - коэффициент, уменьшающий расчетное сопротивление двойных болтов.

Принимаю анкерный болт диаметром…..с А1=…см2;

2) Расчет вклеенных арматурных стержней.

Принимаю 4 арматурных стержня А III d=20 мм на одной анкерной пластине (по конструктивному минимуму); под углом 300;

Для вклеенных стержней отверстия в колоннах высверливаем на 3-5 мм больше диаметра принятого арматурного стержня. Их заполняют эпоксидным клеем.

a)Расчетная несущая способность вклеенного в древесину сосны или ели стержня периодического профиля, работающего на выдергивание и продавливание независимо от направления волокон:

Т R30	d	отв	0,5 l k	;	ф. 59 [1]
ck

Где dотв d 5мм

l 20d .....мм

l - длина заделываемой части стержня, см, принимаемая с соблюдением условия 30d l 10d , где d диаметр стержня, см.

k - коэффициент, учитывающий неравномерное распределение напряжений сдвига по длине вклеенной части одного стержня:

	k 1.2 0.02	l	...;	ф. 60 [1]
		d

36

Rck30 -расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом 300 к направле-

нию волокон; определяется по ф.3 [1].

b)Проверка вклеенных стержней из условия прочности древесины по сдвигу:

Z sin	.....кгс T	- условие обеспечено;	ф.132 [3].
n

Где Z - усилие в анкерных болтах.

Т- расчетная несущая способность вклеенного стернжня, определяемая по ф. 59

[1]

c)Проверка вклеенных стержней из условия прочности на растяжение и изгиб:

	Z cos 2					Z sin
							1;
	T	p	n			T n
						и

Расчетная несущая способность стержня на один шов из условия прочности на растяжение:

			d2
	Тр Аs Rs			3650 .....кгс;
			4

Расчетная несущая способность стержня на один шов из условия его работы на изгиб:

Ти 700 d2

.....кгс; для стали класса АIII ;

ф.134 [3].

3) Расчет анкерных пластин.

Анкерную пластину принимаю размерами 12х175 мм. Прочность боковой анкерной пластины, к которой прикрепляются вклеенные стержни, проверяется в ослабленном сечении как внецентренно растянутый элемент.

	Z		2		Ma
								1;	ф.135 [3].
	F R				1.47 W	R
							y
	нт	y			нт

Fнт	bн dотв t .....см2 ;
		(b	d	отв	) t2
W		н				.....см3 ;
			6

Изгибающий момент:

Ма 3,0 d3 .....кгс см;

Ry 2350кгс/см2 ;

Содержание графической части:

1)Узел сопряжения стойки с фундаментом (2 проекции)

2)Узел сопряжения балок с колонной (2 проекции)

3)Узел сопряжения панелей с балкой (без расчета)

37

ВПЗ должно быть:

Мероприятия по обеспечению долговечности конструкций;

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

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

2.СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия /Госстрой СССР. –М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. –36 с.

3.Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник /Под ред. Н.М.Гриня. –К.: Будивельник, 1988. –240 с.

4.

5.Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмассы: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности “Промышленное и гражданское строительство”. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. –287 с.

6.Рекомендации по проектированию панельных конструкций с применением древесины и древесных материалов для производственных зданий / ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1982. –12 с.

7.Серия 1.265 – 1. Деревянные панели покрытий общественных зданий.

Вып. 3./ ЦНИИЭП учебных зданий. – М., 1979. – 28 с.

8.ГОСТ 20850 – 84. Конструкции деревянные клееные. Общие техниче-

ские условия.

9.ГОСТ 24454 – 80 Е. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.

10.СТ СЭВ 4409 – 83. Единая система проектно-конструкторской документации СЭВ. Чертежи строительные. Правило выполнения чертежей деревянных конструкций.

38