- •1.3 Определение нагрузок на плиту покрытия ………………………...……………….5
- •Конструирование и расчет асбестоцементной плиты покрытия
- •1.1. Исходные данные
- •1.2. Компоновка рабочего сечения панели
- •1.3. Определение нагрузок на плиту покрытия
- •1.4. Расчетные характеристики материалов
- •1.5. Определение геометрических характеристик расчётного сечения плиты:
- •1.6. Расчет элементов плиты по первой группе предельных состояний
- •1.6.1 Расчет верхней обшивки каркасной панели
- •1.6.2 Расчёт нижней обшивки каркасной панели
- •1.6.3 Расчёт рёбер каркаса панелей
- •1.7. Расчет элементов плиты по второй группе предельных состояний
- •1.8. Расчет элементов соединений обшивок с каркасом
- •2. Конструирование и расчет клеедеревянной трёхшарнирной арки кругового очертания
- •2.1. Исходные данные
- •2.2. Геометрические характеристики арки
- •2.3. Сбор нагрузок
- •2.4 Статический расчет арки
- •2.5 Конструктивный расчет сегментной арки
- •2.5.1 Расчет сегментной арки на прочность
- •2.5.2 Расчет арки на устойчивость плоской формы деформирования
- •2.6 Конструирование и расчет конькового узла
- •3. Мероприятия по обеспечению пространственной жесткости и неизменяемости здания
- •4. Мероприятия по обеспечению долговечности основных несущих и ограждающих конструкций
- •5. Список используемой литературы
2.5.2 Расчет арки на устойчивость плоской формы деформирования
Покрытие из плит шириной 1,48 м раскрепляет верхнюю кромку арки, для этого устраиваем раскосы через 2 плиты, lm=2,96м.
,
где - показатель степени, учитывающий раскрепление растянутой кромки из плоскости: =2 для элементов без раскрепления растянутой кромки;
- расчетное сжимающее напряжение;
- расчетное напряжение от изгиба;
- коэффициент продольного изгиба, учитывающий увеличение напряжений при изгибе от действия продольной силы, определяем для участка длиной ( ) между закреплениями по формуле:
,
где ;
Гибкость арки:
где ;
- радиус инерции сечения арки;
Так как - то
Тогда
Коэффициент определяем по формуле:
где lm=2960 мм – расстояние между промежуточными точками от смещения из плоскости изгиба;
- ширина поперечного сечения;
- максимальная высота поперечного сечения на участке ;
- коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке /1,табл. 3.4/.
Подставив найденные значения, получим:
- таким образом, условие устойчивости выполнено и дополнительных раскреплений арок не требуется.
2.6 Конструирование и расчет конькового узла
Коньковый узел решается с помощью стальных креплений. Расчёт
производится на действие:
;
( - горизонтальное усилие, - вертикальное усилие).
Проверка торцевого сечения на смятие:
где - расчетное напряжение смятия под углом к волокнам древесины под пластиной конькового шарнира;
и - коэффициенты учитывающие неравномерность распределения напряжений под пластиной конькового шарнира;
- расчетное сопротивление смятию под углом к волокнам древесины под пластиной конькового шарнира.
где - горизонтальная опорная реакция шарнира;
- расчетная площадь пластины конькового шарнира, определяется из условия смятия
где и - расчетное сопротивление смятию древесины вдоль и поперек волокон соответственно;
- угол перелома в ключе арки, .
Расчетное сопротивление смятию вдоль волокон: fcm.d=13МПа.
Коэффициент условий работы kmod= 1,2; kx = 1,2; ks = 0,9; k = 1,1; kr = 0,8.
С учетом коэффициентов расчетное сопротивление смятию вдоль волокон равно:
fc.o.d= fm.d= 131,21,20,91,10,8 = 14,83МПа.
Расчетное сопротивление смятию поперек волокон: fcm.90.d=3МПа.
С учетом коэффициентов расчетное сопротивление смятию поперек волокон равно
fcm.90.d= 31,21,20,91,10,8 = 3,42МПа.
Расчетное напряжение смятия под углом:
; следовательно,
Предварительно принимаем пластину конькового шарнира размерами и - .
Рис. 2.9. Схема плиточного конькового шарнира арки
Коэффициенты и зависят от значений , , и , которые определяются по формулам:
где -
Определим коэффициенты и :
- проверка на смятие выполняется.
Для крепления арки к плиточному шарниру используем стальные болты диаметром – 20мм. Для данных болтов расстояние между осями болтов и до торца элемента вдоль волокон - ; поперек волокон между осями болтов - ; поперек волокон до кромки - ,e1 =165 мм и e2 = 140мм. Схема расстановки болтов показана на рисунке 2.9.
Определим усилие, действующее на болты:
Расчётная несущая способность соединения:
Расчётную несущую способность одного среза нагеля в двухсрезном соединении с обоими внешними элементами из стали следует принимать равной меньшему значению из полученных по формулам:
где – толщина среднего элемента;
– диаметр болта;
–расчётное значение сопротивления изгибу болта /1,табл.4.3/,
коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру нагеля, /1,табл.4.3/ ;
–коэффициент, зависящий от типа нагеля, /1,табл.4,3/;
-расчетное сопротивление смятию древесины в глухом нагельном гнезде для симметричных соединений, /1,табл.4.2/;
- коэффициент, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесин:
минимальное значение несущей способности одного среза болта диаметром 20 мм.
Находим требуемое количество болтов при ns=2 – количество швов в соединении для одного нагеля:
- по крайним осям болт,
- по внутренним осям болт.
Принимаем nn =7 болтов 20 мм.
Рис. 2.10. Схема расстановки болтов