Расчет узла защемления колонны в фундаменте.
Рис .5.
Определим расчетные усилия:
М = 28,8 кНм.
Из расчета колонны на прочность в плоскости рамы уже известны
jк = 0,281; Rс = 17,1 Мпа; Абр = 0,882 м2
Найдем значения коэффициентов x, кн и значение МД:
кн = 1,22 + 0,99 ( 1 – 1,22 ) = 1,002
Определим значения относительного эксцентриситета:
, следовательно, сечение колонны сжато не по всей площади.
Высота сжатой зоны сечения:
Растягивающее усилие:
1. Приняв ширину анкерной полосы равной ширине колонны определим требуемую толщину:
Конструктивно принимаем толщину dа = 6 мм.
2. Усилие в наклонных тяжах:
Требуемая площадь наклонных тяжей:
Принимаем тяжи диаметром 20 мм, для которых = 2,18 см2.
3. Конструктивная длина уголка:
0,005 м – зазор между колонной и тяжем.
Нагрузка на уголок:
Изгибающий момент в уголке:
Требуемый момент сопротивления:
Принимаем равнополочный уголок ∟90х90х6 мм:
Iх = 82,1 см4; = 12,49 см3; Z0=24,3 мм.
= 12,49 см3> =8 см3.
Прочность уголка обеспечена.
4. Назначим размеры уширения колонны внизу.
Расчетное сопротивление древесины смятию под углом определим по формуле (2) [1]:
С учетом коэффициента условий работы mн = 1,2; RСМ = 7,46 МПа
Площадь смятия древесины под углом:
Напряжения смятия:
Принимаем толщину уширения колонны равной двум толщинам досок после фрезерования d = 2 0,035 = 0,07 м, что достаточно для размещения уголка ∟90х90х6 мм под углом , т.к.:
С учетом принятых уширений получим высоту сечения колонны понизу:
Высоту накладок, учитывая конструктивное решение узла и расположение тяжей по углом , принимаем равной высоте сечения колонны плюс 150 мм.
Принимаем длину накладок:
5. Проверим прочность по скалыванию в плоскости приклейки досок-накладок, на которые опираются уголки.
Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию определим по формуле:
, где
lск = lнакл = 0,99 м
b = 0,125, т.к. скалывание промежуточное.
Rск = Rск * mн = 2,1 * 1,2 = 2,52 МПа.
Напряжения скалывания:
Список литературы.
1. СНиП II-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Стройиздат, 182.
2. СНиП 2.01.07-85. Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 1986.
3. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) / ЦНИИСК им. Кучеренко. М.: Стройиздат, 1986. – 216 с.
4. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: высшая школа, 1990, 290с.
5. Пшенов А.А. Компоновка конструктивной схемы здания, проектирование плит покрытия. Мет. Указания. Сарат. гос. техн.унив. 1995.-25с.
6. Пшенов А.А. Конструирование и расчет дощатоклееных и клеефанерных балок. Мет. Указания. Сарат. гос. техн.унив. 1995.-25с.
7. Пшенов А.А. Конструирование и расчет дощатоклееных колонн. Мет. Указания. Сарат. гос. техн.унив. 1995.-25с
8. Конструкции из дерева и пластмасс / Под ред. Г.Г. Карлсена М.: Стройиздат, 1986, 543с.
9. Ярцев В.П., Киселева О.А. Проектирование и испытание деревянных конструкций: Учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамб.
гос. техн. ун-та, 2005. 128 с.
10. Иванин И.Я., Примеры проектирования и расчета деревянных конструкций: Москва: Госстройиздат, 1957, 224с.
11. Шмидт А.Б., Дмитриев П.А., Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры; Учебное пособие./ М.; Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2001,292с., ил.