Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с треугольной 6-ти панельной фермой, размещение связей. Расчет рабочего настила. Подбор сечения стропильных ног. Расчет гвоздевого забоя. Определение узловых нагрузок и усилий в стержнях фермы.
Аннотация к работе
Основу каркаса составляют последовательно расположенные рамы, образованные двумя колоннами и ригелем.Рассмотрим треугольную деревянную ферму. В фермах различают следующие элементы: 1 - Нижний пояс. Все элементы фермы в данном проекте выполнены из деревянного бруса, за исключением стоек, которые выполняются из стального кругляка. Высота фермы определяется по пролету: hф =1/4Lф при Lф<=14 м - 6-ти панельная ферма hф=1/5Lф при Lф>=14 м - 8-ми панельная фермаШагом рам называется расстояние между двух рядом стоящих рам в плоскости стены.Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с треугольной 6-ти панельной фермой и схема размещения связей представлены на рисунке: 1 - вертикальные связи между фермами. Размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без вертикальных связей, что приводит к их расстановке через пролет между рамами, а при четном количестве пролетов приходится их устанавливать подряд в двух пролетах (например у одного из торцов здания). Эти связи расставляются так, чтобы на виде снизу они проецировались на связи в плоскости верхних поясов ферм. Кроме связей между фермами в каркасе здания выделяют связи между колоннами: 6 - горизонтальные связи между колоннами.Подбор сечения рабочего настила. Рабочий настил рассчитывается на прочность и прогиб, как неразрезная 2-х пролетная балка. Первое сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) временная (снеговая). Для определения коэффициента надежности по снеговой нагрузке воспользуемся следующим правилом: Если gн/рн*cosa <= 0.8, то GA = 1.6 мв - температурно-влажностный режим-коэффициент, учитывающий работу древесины, зависящий от отапливаем ости здания (так как здание не отапливается мв = 0.9).Нормы предписывают выполнять расчет стропильных ног как однопролетную балку. Расчетная схема: Расчетный пролет стропильной ноги вычисляется по формуле: L = a / cosa = 2.5 / 0.93 = 2.69 м где a - длина панели фермы (a = 2.5 м)Расчет сечения прогона производится по двум группам предельных состояний. Подбор сечения прогона. g’ = g * cosa * а/cosa g r b h * а/cosa * n / L * cosa 2 b’ h * cosa * r g, p’ = рн g * (cosa)2 * a / cosa где b, h - характеристики сечения стропильных ног (b = 7.5 см, h = 12.5 см); Вывод: брус сечением 5 х 20 см удовлетворяет требованиям.Зададим диаметр гвоздя dгв = 5.5 мм. Определяем a = 0.21 L - 23 dгв = 0.21 * 400 - 23 * 0.55 = 71.35 cmВсе вертикальные нагрузки, действующие на ферму, делятся на постоянные и временные. При определении усилий принимается, что все нагрузки приложены к узлам верхнего пояса.Расчет выполняется на единичных нагрузках, приложенных к половине фермы. № стержня Часть фермы Ед. нагрузка слева Ед. нагрузка справа Ед. нагрузка по всей ферме Усилие при G P, тс Снег по лев.Выбираем стержень с наибольшим сжимающим усилием. Lpy = Lpx, так как прогоны установлены в узлах верхнего пояса. iy - радиус инерции. iy = 0.289 b = 0.289 * 12.5 = 3.613 см ly = 232.5 / 3.6 = 64.58 l = 64.58 <75 j = 3100 / 64.582 = 0.74 Выбираем брус сечением b = 12.5 см; h = 15 см Выбираем стержень с наибольшим растягивающим усилием. Из конструктивных соображений выбираем брус сечением b = 12.5 см; h = 17.5 смПроверка по площади опирания: Np * cosa /B*hвр <Rcm а Rcm а = Rcm / (1 (Rcm / Rcm 90*sin3a - 1)) = 140/(1 (140/24 - 1)*0,7) = 140/4,4 = 31,8 Проверка не обеспечивается => делаем проверку на скалывание |(Nлев-Nпр. |Nлев-Nпр. |(Nлев-Nпр.Выбираем опорный узел на натяжных хомутах. Опорный узел образован колонной, верхним поясом и нижним поясом. Усилия в опорном узле передаются в следующем порядке: сжимающее усилие верхнего пояса передается на вкладыш; на вкладыше вертикальная составляющая этого усилия передается через подбалку и подферменный брус на колонну; горизонтальная составляющая усилия передается на швеллер, затем на левые уголки и через 4 тяжа на правые уголки, с уголков на накладки, а затем через нагельное поле усилие передается на нижний пояс. Расчет болтов (нагелей), прикрепляющих накладки к нижнему поясу. Высоту накладок принимаем из конструктивных соображений равной высоте нижнего пояса hнк = 12.5 см bнк = Анк / hнк = 51.3 / 12.5 = 4.1 см ? bнк = 5 см2) Расчет болтов (нагелей), прикрепляющих накладки к нижнему поясу.