Кроме указанного сечения, проверку необходимо выполнить для опорного сечения, с мах напряжением изгиба.
По таблице
для семислойной фанеры. .Так как в следующей панели расстояние между ребрами жесткости такое же как и в этой, то проверять фанерную стенку на устойчивость из плоскости изгиба не требуется.
Проверка фанерных стенок в опорном сечении на срез
в уровне нейтральной оси
-максимальное значение поперечной силы; , - момент инерции и статический момент инерции опорного сечения, приведенные к фанере. -расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа =6МПа (для семислойной фанеры); ;
Проверка фанерных стенок в опорном сечении на скалывание
по вертикальным швам между поясами и стенкой
-расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа, =0,8МПа (для семислойной фанеры); - суммарная длина вертикальных швов между стенкой и поясами =0,27*2-0,006*2=0,528 мПроверка прогиба от действия нормальной нагрузки
Прогиб балки определяем с учетом коэффициента, учитывающего влияние переменности высоты сечения, и коэффициента, учитывающего влияние деформаций сдвига от поперечной силы.
<
l =17.7 м – пролет балки
k – коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения;
с – коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы. k и с – значение коэффициентов по СНиП II-25-80:
3. Конструирование и расчёт дощатоклеенной колонны
Предварительный подбор сечения колонн
Задаемся гибкостью колонны l=100.
Предварительные размеры сечения колонны примем:
Из-за отсутствия досок такой ширины принимаем доски шириной 175 мм и 275 мм с предварительной склейкой их по кромкам в щит. Фактическая ширина с учетом припусков на усушку и механическую обработку составит:
bк = ( 175 – 10 ) + ( 275 – 15 ) = 425 мм
Для изготовления колонн используем сосновые доски 2-го сорта толщиной 50 мм. После двухстороннего фрезерования (острожки) толщина досок составит:
tф = 50 – 2*3,5 = 43 мм
С учетом принятой толщины досок высота сечения колонн будет:
hк = 4,3 * 21 = 90,3 см
Сбор нагрузок
Нагрузка от собственного веса колонны:
РС.К. = hk * bk * H * r = 0,903 * 0,425 * 12 * 500 = 2302,65 кг = 23,02 кН
Вертикальные нагрузки, действующие на поперечную раму, можно свести в таблицу.
Таблица № 3
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, КН/м2 |
Постоянная | |||
- вес кровли | 0,15 | 1,3 | 0,195 |
- собственный вес плит | 0,487 | 1,1 | 0,536 |
- собственный вес балок | 0,115 | 1,1 | 0,127 |
- собственный вес колонн (в кН) | 23,02 | 1,1 | 25,322 |
Временная | |||
- снеговая | 1,26 | 1,8 | |
Итого | 25,03 | 27,98 |
Местность проектируемого объекта относится к I ветровому району и, значит нормативное значение ветрового давления принимаем w0 = 0,48кН/м2. Для типа местности «В» находим значение коэффициента к = 0,65.
Аэродинамический коэффициент для наветренной и подветренной стороны здания:
- для наветренной Се = +0,8
- для подветренной Се = - 0,5.
Коэффициент надежности для ветровой нагрузки γf =1.4. Расчетные значения погонной ветровой нагрузки для активного и пассивного давления:
р+ = 0,48 * 0,65 * 0,8 * 1,4 * 5,0 = 1,747 (кН/м)
р- = 0,48 * 0,65 * (-0,5) * 1,4 *5,0 = - 1,092 (кН/м)
Ветровая нагрузка, передаваемая от покрытия, расположенного вне колонны:
W+ = w+ * hоп = 1,747 * 0,9 =1,572 (кН)
W- = w- * hоп = 1,09 * 0,9 = 0,981 (кН)
Определение расчетных усилий
Рама один раз статически неопределимая система. За неизвестное принимаем продольное усилие «Х» в ригеле, которое определяем для каждого вида загружения отдельно:
- от ветровой нагрузки, приложенной в уровне ригеля
Хw = -0,5 * (W+ - W-) = -0,5 * (1,572 – 0,981) = -0,3 кН
- от ветровой нагрузки на стены:
Изгибающие моменты в заделке стоек:
Продольные силы в заделке стоек:
Расчет колонны на прочность в плоскости рамы
Расчетная длина колонны в плоскости рамы
l0 = 2,2 * Н = 2,2 * 12 =26.4 м=2640 см
Площадь сечения колонны
АНТ = Абр = hк * bк =90,3 * 42,5 = 3837,75 см2
Момент сопротивления прямоугольного сечения
Гибкость колонны в плоскости рамы
,следовательно коэффициент продольного изгиба определяем по формуле:
Для сосновой древесины второго сорта и при принятых размерах поперечного сечения находим расчетное сопротивление сжатию Rc = 15 Мпа. Находим коэффициенты условий работы: mн = 1,2; md = 0,93. Окончательное значение расчетного сопротивления составит:
Rс = 15 * 1,2 * 0,93 = 16.74 Мпа
Найдем значение коэффициента x:
Найдем значение изгибающего момента от действия поперечных и продольных нагрузок