Верхний пояс проектируем из клеедощатых блоков прямоугольного сечения.
Рассчитываем пояс как сжато-изогнутый стержень на продольно сжимающее усилие О2=О3=377,12 кН.
Кроме усилия О1 в верхнем поясе возникает изгибающий момент от местной нагрузки.
Расчетная погонная нагрузка от собственного веса и снега:
кН/м
Задаёмся расчётной шириной сечения пояса b=175 мм и высотой h=320 мм, компонуя его из досок толщиной 32 мм (4 см до острожки).
Площадь поперечного сечения: Fбр=b∙h=17.5∙32=560 см2.
Момент сопротивления: W= b∙h2/6=17.5∙322/6=2987 см3
Расчётная гибкость в плоскости изгиба: λ=d/0.289h=391/0.289∙32=42,28 кН∙м
Изгибающий момент от местной нагрузки:
Мq=qnd2/8=12.204∙3,912/8=23,32 кН/м
Задаемся величиной эксцентриситета равной e=8 см.
Разгружающий момент: Ме=О1∙е1=377,12∙0,08=30,17 кН∙м
Расчетный изгибающий момент: Мрасч=Мq–Ме=23,32–30,17=6,85 кН∙м
Изгибающий момент от действия поперечных и продольных сил:
МД=Мq/ξ=23,32/0,7332=31,86 кН∙м
где Rc=1,5 кН/см2 – расчетное сопротивление сжатию.
Напряжение:
|
|
кН/см2
Проверяем прочность торцов элемента на смятие под углом α=5º:
Где: Fсм=b∙hсм=17,5∙16=280 см2
кН/см2
Rсм=1,5 кН/см2 Rсм90=0,25 кН/см2
Определяем напряжение в опорных сечениях по формуле:
кН/см2
Где: kск=1,47 – коэффициент концентрации
0,6 – коэффициент, учитывающий непроклеивание;
Rск – расчётное сопротивление скалыванию древесины при изгибе, равное 0,24 кН/см2
Расчет нижнего пояса
Пояс проектируем из двух прокатных уголков.
Расчетное усилие U1=277,61 кН. Необходимая площадь поперечного сечения металлического пояса:
Fтр=U1/mRyγc=277,61/0.85∙22.5∙1.05=13,825
где Ry=22,5 кН/см2 –расчетное сопротивление растяжению прокатной стали;
γс=1,05 – коэффициент условий работы элементов стальных конструкций;
m=0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерное натяжение уголков.
Принимаем сечение пояса из двух уголков (с учётом ослабления крепёжным болтом) 75х50х6 (ГОСТ 8510-86) с F=14,5 см2>Fтр=13,825 см2.
Расчетное усилие U2=377,85 кН. Необходимая площадь поперечного сечения металлического пояса:
Fтр=U2/mRyγc=377,85/0.85∙22.5∙1.05=18,81
Принимаем сечение пояса из двух уголков (с учётом ослабления крепёжным болтом) 75х50х8 (ГОСТ 8510-86) с F=18,94 см2>Fтр=18,81 см2.