Подбор сечения панелей верхнего пояса

Конструктивный расчет

При проектировании условимся, что при изготовлении деревянных элементов треугольной фермы будет использована древесина лиственницы 2-го сорта по ГОСТ 24454-80, а для изготовления металлических элементов за исключением указанных особо – сталь класса С245 по ГОСТ 27772-88.

Определим изгибающий момент:
,

Где L – эксцентриситет приложения продольной силы N относительно оси сечения пояса;

M_q – расчетный изгибающий момент в поясе от внеузловой нагрузки.

Рассчитываем изгибающий момент по максимальной продольной силе сжатия N=188,2 кН.

Принимаем эксцентриситет продольных сил L=5см=0,05м.

кН·м

Ширину сечения верхнего пояса и элементов решетки принимаем одинаковой. Подберем ее из условия предельной гибкости .

Принимаем сечение 80х120 h=2,5/(0,289 120)=71,2мм.

Толщину досок с учетом острожки принимаем равной 30мм. Таким образом, сечение верхнего пояса bxh=115х150мм (h=30х5=150мм).

Геометрические характеристики сечения пояса:

,

,

,

Проверим сечение сжато-изогнутого элемента:

где - расчетное напряжение сжатия древесины;

- расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон;
- расчетное напряжение изгиба;

- расчетное сопротивление изгибу;
- коэффициент, учитывающий увеличение напряжений при изгибе от действия продольной силы:

,

здесь - расчетное сжимающее напряжение;

- коэффициент продольного изгиба,

где ,

здесь E_o,nom=300·f_c,o,d

- радиус инерции сечения элемента в направлении соответствующей оси;

- расчетная длинна элемента,

где =1 – при шарнирно - закрепленных концах стержня.

,

_,

f_c,o,d = f_c,o,d ·k_x·k_mod·k_h·k_δ /γ_n

f_c,o,d=15МПа – расчетное сопротивление сосны сжатию для 2-го сорта для элементов прямоугольного сечения шириной св. 0,13м при высоте сечения от 0,13 до 0,5м

k_x =1,2 – переходной коэффициент учитывающий породу древесины;

k_mod =1,05 – коэффициент условий работы для учета класса условий эксплуатации и класса длительности нагружения;

k_h=1 – коэффициент, учитывающий высоту сечения, при h<0,5м;

k_δ =1,02 – коэффициент, учитывающий толщину слоя, при δ=30мм.

f_c,o,d = 15 ·1,2·1,05·1·1,02 /0,95=20,29МПа=2,029кН/см².

;

,

,

,

, то есть принятое сечение удовлетворяет условиям прочности с запасом прочности 7%.

Проверяем принятое сечение на устойчивость плоской формы деформирования:
,

где n=2 – показатель степени для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования;
- коэффициент продольного изгиба для участка длиной ℓ_m между закреплениями: ,

,

Исходя из предположения, что будут раскреплять панели пояса фермы по концам и в середине:
,

,

,

то есть устойчивость плоской формы деформирования панелей верхнего пояса обеспечена.

Дата добавления: 2015-06-27