Реферат: Расчет и конструирование основных несущих и ограждающих конструкций деревянного каркаса здания

Усилия в стойках рамы как системы один раз статически неопределимой определяем для каждого вида загружения отдельно, принимая жёсткость ригеля EI_p = ∞.

От ветровой нагрузки на стены:

X_p = - 3*H*(p^Д _В – p^О _В )/16 = - 3*8,4*(2,02 – 1,52)/16 = - 0,79 кН;

От стенового ограждения при расстоянии между центрами стенового ограждения и стойки е = 0,25 + 0,08 + 0,10 = 0,43 м:

М_ст = - Р_ст *е = - 30,1*0,43 = - 12,94 кН*м;

Х_ст = - 9*М_ст /(8*Н)= - 9*(-12,94)/(8*8,4) = 1,73 кН.

Изгибающие моменты в нижнем сечении стоек:

М_лев = [-0,79*8,4 + 2,02*8,4² /2]*0,9 – 12,94 + 1,73*8,4 = 59,76 кН*м;

М_прав =[0,79*8,4 + 1,52*8,4² /2]*0,9 +12,94 – 1,73*8,4 = 52,64 кН*м;

Поперечные силы в заделке стоек:

Q_лев = (-0,79 + 2,02*8,4)*0,9 + 1,73 = 16,29 кН;

Q_прав = (0,79 + 1,52*8,4)*0,9 – 1,73 = 10,47 кН;

М_расч = 59,76 кН*м; Q_расч = 16,29 кН;

N_расч = 34,94 + 48,76*0,9 + 30,1+ 4,16 = 113,08 кН,

где к = 0,9 – коэффициент сочетания, учитывающий действие двух временных нагрузок.

Конструктивный расчет .

Принимаем клеёную стойку прямоугольного поперечного сечения шириной b=18 см и высотой h = 3,3*16 = 52,8 см, что составляет h/H = 52,8/840 = 0,06.

Геометрические характеристики поперечного сечения:

F = 18*52,8 = 950,4 м² ; W = 18*52,8² /6 = 8363,5 см³ ; I = 18*52,8³ /12 =

= 220796,9 см⁴ .

Прочность поперечного сечения по нормальным напряжениям:

σ = N/F_расч + M_д /W = 113,08/950,4+ 8623/8363,5 = 1,150 кН/см² =11,5 Мпа < R_с = 15*1,2 = 18 МПа;

M_д = M/ξ = 59,76/0,693*1 = 86,23 кН*м;

где λ = l/r = 820*2,2/(0,289*52,8) = 118,22; φ = 3000/λ² =3000/118,22² = 0,215

ξ = 1 – N/φ*k*Rc*F= 1 – 113,08/(0,215*1*1,50*1,2*950,4 = 0,693;

Вдоль здания стойки раскрепляем вертикальными связями и верхним обвязочным брусом – распоркой. Связи раскрепляют обе наружные кромки стойки.

Проверяем устойчивость плоской формы деформирования с учетом подкрепления сжатой и растянутой кромок:

λ_y = 820/(0,289*18) = 157,63; φ_y = 3000/157,63² = 0,121;

k_{п N} = 1 + [0,75 + 0,06*(l/h_н )² + 0,6**l/h1]*m/(m+1)=

= 1 + [0,75 + 0,06*(820/72,6)² – 1]/2 = 4,7

= 0; m = 1; k= 2,32; h_н = 52,8 + 3,3*6 = 72,6 см;

φ_м = 140*b² *k*k/(l*h*m) = 140*18² *2,32*1/(820*72,6*1) = 1,768;

k_{п M} = 1 + (0,142*(l/h_н ) + 1,76*(h_н /l₀ )+1,4*α-1)*m/(m+1) =

= 1 + [0,142*(820/72,6) + 1,76*(72,6/820) – 1]/2 = 1,380;

N/φ*k*Rc*Fбр+Mg/φ*k*Ru*Wбр<1;