1) Расчет тяжей.

s=Nн п / 4 Aт тр <= Rр ст * gc

Rр ст = 2100 тс/см2; gc = 1; Nн п = 13.34 тс

Aт тр= Nн.п / 4 Ry gc = 13340 / (2100 * 1 * 4) = 1.6 см²

Абр = Ат тр / 0.7 = 1.6 / 0.7 = 2.3 см2 => d = 2.5 см²

Округляем до ближайшего сортаментного значения dт = 2.5 см

2) Расчет болтов (нагелей), прикрепляющих накладки к нижнему поясу.

Диаметр болта (нагеля) принимаем из конструктивных соображений

Dб = hн п / 9.5 = 17.5 / 9.5 = 1.3 см Þ d = 1.84 см

Количество болтов (нагелей)

Тб = 250 * d2 = 250 * 1.52 = 562.5 кгс

nб = Nн п / (nср * Тб) = 13340 / (562.5 * 2) = 11.8 шт Þ nб = 12 шт

3) Расчет опорного вкладыша.

s = Nв п / Aв п <= Raсм * mв

Raсм = Rсм / [1 + (Rсм / R90см - 1)] * (sina)3

Rсм = 130 кгс/см2; R90см = 30 кгс/см2; mв = 1; Nв п = 10.65 тс

Raсм = 130 / [1 + (130 / 30 - 1) * 0,7] = 100.14 кгс/см2

s = 10650 / 12.5*15 = 56.89 кгс/см2 <= 100.14 * 1 = 100.14 кгс/см2

Опорный вкладыш удовлетворяет необходимым условиям.

4) Расчет накладок.

sсм = Nн п / (2 Aнк) <= Rсм * mв

Rсм = 130 кгс/см2

Aнк >= Nн п / (2 Rсм * mв) = 13340 / (2 * 130) = 51.3 см2

Высоту накладок принимаем из конструктивных соображений равной высоте нижнего пояса

hнк = 12.5 см

bнк = Aнк / hнк = 51.3 / 12.5 = 4.1 см Þ bнк = 5 см

5) Расчет швеллера

Mmax = Nт (a + b / 2)

где a – толщина накладки;

b – толщина нижнего пояса фермы.

Nт = Nн п / 4 = 13340 / 4 = 3335

Mmax = 3335 * (5 + 6.25) = 37518 кгс*см

s = Мmax / W <= Rр ст * gc

Wу тр = Мmax / (Rр ст * gc) = 37518 / (2100 * 1) = 14.86 см3

Из конструктивных соображений выбираем швеллер №20 с Wy = 153 см3, что удовлетворяет условию Wy >= Wу тр

6) Расчет уголков.

Мmax = Nн п / 8 * (c + h / 2) = 13340 /8 * (20 + 12.5 / 2) = 63523.31 кгс*см

где c – удвоенное расстояние между кромкой накладки и осью тяжа;

h – высота накладки

s = Мmax / Wx <= Rр ст * gc

Rр ст =2300 кгс/см2

Wx тр = Мmax / (Ry * gc) = 6352.31 / (2100 * 1) = 10.89 cм3

Выбираем неравнополочный уголок №9/5.6 толщиной 6 мм с Wx = 11.67 см3, что удовлетворяет условию Wx >= Wx тр.

7) Подбор сечения подферменного бруса.

Nверт = (G+P) * n / 2 = 2833 * 6 / 2 = 8499 кгс

где n - количество панелей.

s = Nверт / (bп бр * b) < R90см * mв

bп бр = Nверт / (b * R90см * mв) = 8499 / (30 * 12.5 * 1) = 21.3 cм

Выбираем подферменный брус сечением b = 22 см; h = 10 см.

4.4. Стык нижнего пояса.

1) Строительный подъем

fстр = Lф / 200 = 1500 / 200 =7.5 см

2) Расчет болтов (нагелей), прикрепляющих накладки к нижнему поясу.

Диаметр болта (нагеля) принимаем из конструктивных соображений

Dб = hн п / 9.5 = 17.5 / 9.5 = 1.84 см Þ d = 2 см

Количество болтов (нагелей)

Тб = 250 * d2 = 250 * 22 = 1000 кгс

nб = Nн п / (nср * Тб) = 13340/ (1000 * 2) = 6.67 шт Þ nб = 8 шт

3) Расчет накладок.

s = Nн п / (2 Aнк) <= Rр * mв

Rр = 100 кгс/см2

Aнк >= Nн п / (2 Rр * mв) = 13340 / (2 * 100 * 1) = 66.7 см2

Высоту накладок принимаем из конструктивных соображений равной высоте нижнего пояса

hнк = 12.5 см

bнк = Aнк / hнк = 66.7 / 12.5 = 5.3 см Þ bнк = 7.5 см

Выбираем накладки сечением b = 7.5 см h = 12.5 см.

Список используемой литературы:

1. ”Конспект лекций по деревянным конструкциям” Ширяев Г. В. - 2003 г.

2. Карлсен “Деревянные и пластмассовые конструкции”.

3. Кауфман “Деревянные конструкции”.