3. Розрахунок та конструювання стояків поперечної рами.

4.1. Статичний розрахунок.

Розрахункові навантаження на стояк:

а) від покриття F_n = (g_n + g_ф)В0,5L_n = (0,69 + 0,116)  5,5  21  0,95 = 88,43 кН;

б) від снігу F_s =  B  0,5L  _n = 1,372 5,5  21  0,95 = 150,55 кН;

в) від стінового огородження з урахуванням елементів кріплення

F_cт = g_nBH  _n = 0,69  5,5  8 0,95 = 28,8 кН;

г) розрахункове навантаження від власної ваги стояка приймаємо попередньо призначивши його поперечний переріз 230600 мм

F_в.в. = 0,23  0,6  8  1,1  500  10^-2 = 4,33 кН.

Вітрове навантаження :

Розрахункове граничне вітрове навантаження на раму від стіни:

P^D_в = W_o  C  B  _fm  _n = 0,52  0,42  5,5  1,035  0,95 = 1,18 кН/м ;

P^О_в = - W_o  С₁^/  B  _fm  _n = - 0,52  0,31  5,5  1,035  0,95 = -0,87 кН/м ,

,де γ_fm - коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням вітрового навантаження ( у нашому випадку рівний 1,035);

W₀ – характеристичне значення вітрового навантаження ( для м.Львів рівний 520 Па);

С₁ = С_aer1 ·C_h1·C_alt1·C_rel1 · C_dir1 · C_d1 = 0.8 · 0,52 · 1 · 1 · 1 · 1 = 0,42

С₁^/ = С_aer1·C_h1·C_alt1·C_rel1 · C_dir1 · C_d1 = 0.6 · 0,52 · 1 · 1 · 1 · 1 = 0,31

С_aer1 – аеродинамічний коефіцієнт ( рівний 0,8 та 0,6 відповідно з навітряної та завітреної сторони);

C_h – коефіцієнт висоти споруди (у нашому випадку рівний 0,52 для висот 5,7 м);

C_alt – коефіцієнт географічної висоти ( у нашому випадку рівний 1);

C_rel – коефіцієнт рельєфу ( у нашому випадку рівний 1);

C_dir – коефіцієнт напрямку ( у нашому випадку рівний 1);

C_d – коефіцієнт динамічності ( у нашому випадку рівний 1);

Зусилля в стояках рами, як системи один раз статично невизначеної, обчислюємо для кожного виду навантаження окремо, приймаючи жорсткість ригеля ЕІ_р = :

• від вітрового навантаження на стіни

Х_р = -3  Н  (P^D_в - P^О_в) / 16 = -3  8  (1,18 – 0,87) / 16 = -0,47 кН ;

- від стінового огородження за відстані між центрами стінового огородження та стояка е = 0,3 + 0,08 + 0,10 = 0,48 м

М_сm = - F_ст  е = - 28,8  0,48 = - 13,82 кНм;

Х_сm = - 9М_ст / 8Н = -9  ( -13,82 ) / ( 8  8 ) = 1,94 кН ;

Згинаючі моменти в нижній частині стояків:

а)

кН  м

б) кН  м ,

де ₂ = 0,9 – коефіцієнт сполучень навантажень, який враховує дію двох тимчасових навантажень.

Поперечні сили в місцях прикріплення стояків до фундаментів:

а) кН;

б) кН.

Розрахункові значення:

а) згинаючого моменту М = 32,3 кН  м ;

б) поперечної сили Q = 10,01 кН;

в) поздовжньої сили

N=F_n + F_s + F_cm + F_в.в.=88,43+150,55+28,8+4,33 = 272,11 кН .

4.2. Розрахунок дощатоклеєної колони

Приймаємо стояк будівлі (рис.13) із сосни сорту В/ВВ вологістю W = 12%. Якість деревини пиломатеріалів повинні відповідати вимогам ГОСТ 3916-55. Склеювання елементів стояка виконуємо водостійким фенолформальдегідним клеєм марки КБ-3.

Поперечний переріз стояка приймаємо в межах ( )Н = (78 – 39) см. Приймаємо h = см. Приймаємо арматуру 4 10 А240С , А_s=2.012 см².

;

Приведена площа поперечного перерізу армованої колони :

F_пр=b  h(1+  μ)=2046,2(1+30  0,00218)=984 см²

μ= А_s/ b  h=2,012/2046,2=0,00218

Момент опору см³,