Курсовая работа: Проектирование одноэтажного здания с несущим деревянным каркасом

где N_G – реальное усилие в стержнях фермы от сил G;

N_P - реальное усилие от снеговой нагрузки;

N – суммарное усилие

3.2 Подбор сечений элементов ферм

Нижний пояс.

Подбираем одно сечение на весь пояс. За основу берем элемент Н3, с Nmax=26839,58 кг.

1. Из условия прочности (1) для центрально растянутого стержня определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения

где m_в =1 (группа конструкций АI) и m_о =0,8.

2.При максимальной степени ослабления сечения н.п. врубкой на глубину h_вр =1/4h_нп (h_нп – высота сеченя н.п.) полная площадь поперечного сечения определяется как

.

3. С учетом требования h_нп ³1,5b_нп (b_нп – ширина сечения н.п.) и сортамента пиломатериалов хвойных пород (приложение 4) выбираем сечение н.п. b_нп xh_нп =200x225 мм, при котором А_бр =450 см² .

4. Из условия h_вр £1/4h_нп задаемся глубиной врубки в нижний пояс h_вр =56 мм (значение h_вр должно быть кратно 0,5 см) и проверяем прочность ослабленного сечения

(Условие выполняется)

Верхний пояс.

1. Из условия прочности центрально-сжатого стержня (2) определяем требуемое значение площади ослабленного врубкой сечения

где R_c =140 кг/см² (для изготовления поясов фермы применяется древесина II сорта).

2. Определяем требуемое значение полной площади поперечного сечения с учетом ослабления сечения в.п. врубкой (h_вр =1/4h_вп )

.

3.Ширина сечения в.п. b_вп принимается равной b_нп 0, т.е. b_вп =b_нп =20 см. Требуемое значение высоты сечения в.п. определяем как

С учетом сортамента и требования h_вп ³b_вп назначаем сечение в.п. b_вп xh_вп =200x200 мм, при котором А_бр =400 см² .

4. Вычисляем радиусы инерции сечения r_y =r_x =0,289h_вп »0,0578м. Расчетные длины в.п. в плоскости и из плоскости фермы при установке прогонов в каждом узле в.п. равны между собой l_x =l_y =d/cosa=2,4/1»2,4 м. Определяем гибкости в.п. l_x и l_y : l_x =l_y =l_x /r_x =2,4/0,0578=41,522 < 70

Условие прочности не выполняется! Увеличим сечение в.п.!

5. Так как максимальная гибкость не превышает 70, коэффициент продольного изгиба вычисляем по формуле