Проектирование поперечной ломано-клееной рамы

Рефераты / Строительство и архитектура / Проектирование поперечной ломано-клееной рамы

Принимаем расчетное сопротивление смятию вдоль волокон Rсм = 15 мПа и поперек волокон Rсм90 = 3 мПа (табл.3 [1]) для древесины сосны при ширине сечения рамы 14 см, тогда для α = 37°58`, sin α = 0,610.

мПа;

для β = 90 – 37о58` = 55о02`; sin β = 0,788.

мПа.

Изгибающий момент по деформируемой схеме:

; ,

где lр – длина полурамы по осевой линии.

Тогда расчетная длина:

lр = lст + lриг = 4,422 + 10,878 = 15,3 м,

где lст = 4,422 м – длина стойки по оси рамы;

lриг = 10,878 м – длина ригеля по оси рамы.

; .

Для элементов переменного по высоте сечения коэффициент φ следует умножить на коэффициент КжN, принимаемый по табл. 1 прил. 4 [1].

КжN = 0,66 + 0,34·β = 0,66 + 0,34·0,296 = 0,761,

где ;

КжN ·φ = 0,77·3,002 = 2,285.

Значение КжN·φ не должно быть больше 1, поэтому принимаем КжN·φ = 1.

Тогда ,

где N = 79,019 кН – продольная сила в коньковом сечении 4-4.

кН·м.

Полученные значения подставляем в формулы (1, 2, 3) нормальных напряжений.

Для перевода напряжений в МПа в соответствии в СИ используем коэффициент

10-3.

Сжатие вдоль оси « х» под углом к волокнам α:

Где k1 = 0,7, рис. 3.4.

Растяжение вдоль оси «х» под углом к волокнам α:

k2 = 1,2, mα = 0,35 по графикам рис. 2.4 и 2.5.

Сжатие вдоль оси «у» под углом к волокнам β = φ = 52,02є

k3 = 3,99 по графикам на рис. 3.4.

Условия прочности рамы обеспечены.

Недонапряжение составляет

(Недонапряжение по одной из проверок прочности должно быть ≤ 5 %). Окончательно принимаем высоту сечения рамы: hy = 132 см; hп = 56,1 см; hк = 42,9 см.

Согласно п. 6.46 [5] проверка нормальных напряжений в других сечениях стойки и ригеля рамы не требуется.

3.5 Проверка рамы на устойчивость плоской формы деформирования

Проверка производится по формуле 33 [1]

Поскольку угол между стойкой и ригелем рамы 90° + 17°= 107° < 130°, расчетную длину ригеля и стойки в соответствии с п. 6.29 [1] следует принимать равной длинам их внешних подкрепленных кромок, т.е. для стойки lр.ст = Н = 5,25 м, а для ригеля

м (см. рис. 2.1).

Суммарная расчетная длина по наружной кромке рамы:

lр.нар = 5,25 +11,29 = 16,54 м

Расчетная схема полурамы и эпюра моментов в заменяющем прямолинейном элементе имеет вид:

Находим координаты точки перегиба эпюры моментов, для этого приравниваем к нулю уравнение моментов (1).

;

где γ = 9є30' tg γ = 0,164

х1 = 10,8

х2 = 8,22

Точка перегиба находится на расстоянии x < 0,5L, этому условию удовлетворяет корень х = 8,22.

м.

Расчетная длина рамы по наружной кромке имеет 2 участка, первый

м, где имеются закрепления по растянутой зоне (по ригелю – прогонами или плитами, по стойке – стеновыми панелями) и второй lp2 = lр.нар - lp1 = 16,54 – 14,01 = 2,53 м, где нет закреплений растянутой зоны.

Расчет устойчивости плоской формы деформирования производим по формуле:

для первого участка с показателем n = 1 и для второго участка с показателем n = 2.

Рассмотрим первый участок.

Гибкость из плоскости рамы:

;

коэффициент продольного изгиба:

;

Коэффициент φм определяем по формуле (23) [1]:

, где kф – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lр1, определяемый по табл. 2 прил. 4 [1], для нашего случая имеем:

где с = lр1 - lр1/2 - lр.ст = 14,01 – 14,01/2 – 5,25 = -1,755

где lр.ст = Нст = 5,25 м

Ригель раскреплен по растянутой кромке, поэтому коэффициенты φу и φм соответственно следует умножать на коэффициенты Кпм и KпN. Определяем коэффициенты:

(формула 34) [1].