7.2. Конструктивный расчет узлов арки

Коньковый узел.

Рис. 9. Коньковый узел арки

1. проверка на смятие торца арки в коньковом узле:

N= 8,812 кН - максимальное продольное усилие, возникающее в коньковом узле при дополнительном сочетании нагрузок.

F_см= 2040 = 800см²- площадь смятия.

Фактическое расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон принято равным (в соответствии со СНиП II-25-80) фактическому сопротивлению древесины на сжатие вдоль волокон: R_см^ф=R_с^фm_в= 1,31 = 1,3 кН/см².

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом =18^ок направлению волокон определяется по формуле:

R_см=== 1,18 кН/см².

С учетом коэффициентов knиkxпо п.5.29 пособия сНиП II-25-80 формула проверки напряжений смятия имеет вид:

= k_х<R_см.k_n, где:

k_n- коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков, для с/а = 40/126 = 0,32k_n= 0,47 (по рис. 19 пособия СНиП II-25-80).

== 0,011 кН/см²< 1,180,55 = 0,65кН/см²;

Прочность на смятие обеспечена. Запас прочности составляет 98%.

1. расчет болтов, прикрепляющих башмак к арке:

Q_max=

от постоянной нагрузки

кН.

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН.

от ветра слева

кН (растяжение).

Расчетная поперечная сила в сечении 5:

кН.

Расчет узла заключается в определении равнодействующего усилия в максимально нагруженном болте от действия перерезывающей силы Q и момента и сравнении его с несущей способностью этого болта по формуле:

R_б=<T × n_ср, где

R_б- равнодействующее усилие в максимально нагруженном болте,

М=Q_б е- расчетный момент в коньковом узле,

Q_б=Qcos14^о= -51,2260,970 = -49,694 кН,

М= -51,22653 = -2715 кНсм,

n_б= 3 - количество болтов в крайнем горизонтальном ряду,

m_б= 6 - общее количество болтов в башмаке,

T- несущая способность одного среза болта со стальными накладками.

По данным инженерных обследований аналогичных складов, стальные болты коньковых узлов подвержены меньшему коррозионному износу по сравнению с опорными узлами, таким образом, примем фактический диаметр болтов, находящихся в толще клееного сечения арки d_факт.= 16мм.

Т= 2,5 ×d²_факт.= 2,5 × 2,0²×= 8,06 кН,

Угол наклона равнодействующего усилия к направлению волокон древесины арки: =;

По таблице 19 СНиП II-25-80 для = 75^ok= 0,65,

Z_max= 15 + 30 sin 18 ^o =24,27см,

z_i² = 15² + 30² = 1125см²,

R_б==10,1кН<Тn_ср= 8,062 = 16,12кН.

Максимальное усилие в наиболее нагруженном болте не превышает его несущую способность.

Опорный узел:

Рис. 10. Опорный узел арки

1. проверка на смятие торца арки в опорном узле:

от постоянной нагрузки

кН (сжатие).

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН (растяжение).

от ветра слева

кН (растяжение).

Расчетная нормальная сила в сечении 0:

кН.

N= 110,36 кН - максимальное продольное усилие, возникающее в опорном узле при расчетном сочетании нагрузок 1 2 3 5 (1).

F_см= 4020 = 800 см²- площадь смятия.

Фактическое расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон принято равным (в соответствии со СНиП II-25-80) фактическому сопротивлению древесины на сжатие вдоль волокон: R_см^ф=R_с^фm_в= 1,31 = 1,3 кН/см².

С учетом коэффициентов knпо п. 5.29 пособия сНиП II-25-80 формула проверки напряжений смятия имеет вид:

=<R_см.k_n, где:

k_n- коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков, для с/а = 30/120 = 0,25k_n= 1,0 (по рис. 19 пособия СНиП II-25-80).

== 0,13 кН/см²< 1,31,0 = 1,3 кН/см².