Принимаем диаметр болтов 14 мм и толщину накладок 100 мм.
Несущая способность на один рабочий шов при направлении передаваемого усилия под углом 900 к волокнам находим из условий:
Изгиба болта:
кНно не более
кНгде а - толщина накладки (см), d - диаметр болта (см).
ka - коэф. зависящий от диаметра болтов и величины угла между направлением усилия и волокнами древесины накладки
Смятия крайних элементов-накладок при угле смятия 900:
кНСмятие среднего элемента - рамы при угле смятия a=900 - 14002 = 75058
где с - ширина среднего элемента рамы, равная b (см)
Минимальная несущая способность одного болта на один рабочий шов: Тmin=3,79 кН
Необходимое количество болтов в ближайшем к узлу ряду:
, принимаем 4 болтаКоличество болтов в дальнем от узла ряду:
, принимаем 2 болтаПринимаем расстояние между болтами по правилам расстановки СНиП
l1 ≥ 2*7*d = 14*1,4 = 19,6 см, принимаем 24 см, тогда расстояние
l2 =3*l1 = 3*24 = 72 см
Ширину накладки принимаем ³ 10*d, что равно 160 мм, согласно сортамента по ГОСТ 24454-80* (3) принимаем ширину накладки 175 мм, тогда расстояние от края накладки до болтов S2 ³ 3*d = 3*1,4 = 4,2 см » 5 см расстояние между болтами S3 ³ 3,5*d = 3,5*1,4 = 4,9 см принимаем 7,5 см
Изгибающий момент в накладках равен:
кНсмМомент инерции накладки, ослабленной отверстиями диаметром 1,4 см:
Момент сопротивления накладки:
см3Напряжение в накладках:
где 2 - количество накладок
Rи = 13 МПа -расчетное сопротивление древесины изгибу по табл.3 СНиП. Следовательно, принимаем 4 болта в первом ряду и 1 болт в крайнем ряду. Проверку боковых накладок на изгиб не выполняем ввиду очевидного запаса прочности.
По результатам проведенных расчетов строим конструктивную схему конькового узла гнутоклееной трехшарнирной рамы:
1. Методическое пособие "Примеры расчета распорных конструкций. (Гнутоклеёные рамы и рамы с соединением ригеля и стойки на зубчатый шип)", В.И. Линьков, Е.Т. Серова, А.Ю. Ушаков. ПГТУ, Пермь 2007г.
2. Методические указания "Примеры расчета ограждающий конструкций",
3. В.И. Линьков, Е.Т. Серова, А.Ю. Ушаков ПГТУ, ПЕРМЬ, 2007г.
4. СНиП II-25-80 "Деревянные конструкции".
5. СНиП II-23-81* "Стальные конструкции".
6. СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия".