Подставим
, .При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой кромке или при числе закреплений
, коэффициенты и - следует дополнительно умножать, соответственно, на коэффициенты и в плоскости (по табл.1 и 2 Приложения 4 СНиП II-25-80): .Тогда
Подставим значения в формулу:
и получим:
2) Производим проверку устойчивости плоскости формы деформирования растянутой зоны на расчетной длине
, где имеются закрепления растянутой зоны.Гибкость:
;Коэффициент
: ;Коэффициент
: .При закреплении растянутой кромки рамы из плоскости, коэффициент
необходимо умножать на коэффициент (формула 34 СНиП II-25-80), а - на коэффициент (по формуле 24 того же СНиП).Поскольку верхняя кромка рамы раскреплена прогонами и число закреплений
, величину следует принимать равной 1, тогда: ; ,Где
, - количество закрепленных точек растянутой кромки. ; .Тогда расчетные значения коэффициентов
и примут следующий вид:Подставляя эти значения в исходную формулу проверки устойчивости плоской формы деформирования, получим:
,т.е. общая устойчивость плоской формы деформирования рамы обеспечена с учетом наличия закреплений по наружному контуру.
Определим усилия, действующие в узле:
продольная сила:
;поперечная сила:
.Опорная площадь колонны:
.При этом, напряжение смятия
составляет: ,где
- расчетное сопротивление смятию, которое определяется по табл.3 СНиП II-25-80. Нижняя часть колонны вставляется в стальной сварной башмак, состоящей из диафрагмы, воспринимающей распор, двух боковых пластин, воспринимающих поперечную силу, и стальной плиты - подошвы башмака. При передаче распора на башмак колонна испытывает сжатие поперек волокон, значение расчетного сопротивления которого определяется по таблице 3 СНиП II-25-80 и для принятого сорта древесины составляет: .Требуемая высота диафрагмы определяется из условия прочности колонны.
Конструктивно принимаем высоту диафрагмы
.Рассчитываем опорную вертикальную диафрагму, воспринимающую распор, на изгиб как балку, частично защемленную на опорах, с учетом пластического перераспределения моментов:
Найдем требуемый из условия прочности момент сопротивления сечения. При этом примем, что для устройства башмака применяется сталь С235 с расчетным сопротивлением
. .Тогда толщина диафрагмы:
.Принимаем толщину диафрагмы
. Боковые пластины и опорную плиту принимаем той же толщины в запас прочности.Предварительно принимаем следующие размеры опорной плиты:
длина опорной плиты:
,ширина:
включая зазор "с" между боковыми пластинами и рамой по 0,5 см.
Для крепления башмака к фундаменту принимаем анкерные болты диаметром 16 мм, имеющие следующие геометрические характеристики:
; .Анкерные болты работают на срез от действия распора. Определяем срезывающее усилие при количестве болтов равным 2 шт:
кННапряжение среза определим по формуле:
,где
- расчетное сопротивление срезу стали класса С235, равное в соответствии с табл.1* СНиП II-23-81* .Условие прочности анкерных болтов выполняется.
Коньковый узел устраивается путем соединения двух полурам нагельным соединением с помощью стальных накладок.
Максимальная поперечная сила в коньковом узле возникает при несимметричной временной снеговой равномерно-распределенной нагрузке на половине пролета, которая воспринимается парными накладками на болтах. Поперечная сила в коньковом узле при несимметричной снеговой нагрузке:
,где
- расчетная снеговая нагрузка, вычисленная ранее.Определяем усилия, на болты, присоединяющие накладки к поясу.
,где
- расстояние между первым рядом болтов в узле; - расстояние между вторым рядом болтов.По правилам расстановки нагелей отношение между этими расстояниями может быть
или . Мы приняли отношение 1/3, чтобы получить меньшие значения усилий.