|
| |
 |
Строительные лаги Справочник Расчетный изгибающий момент в этом случае равен: (6.2а> Продольная сжимающая сила в расчетном сечении определяется по формуле Л = Q sin а + Я cos а, (6.3> где а - угол наклона верхнего пояса арки к горизонту; Q - поперечная сила в простой балке пролетом I. В случае необходимости использования габарита под аркой,, затяжку (ригель)устраивают приподнятой относительно уровня пят. При этом уменьшается и, как следует из формулы (6.1), увеличивается усилие Н, а также возрастает изгибающий момент в верхнем поясе, который вычисляют по формуле (6.4)- где а - расстояние от оси опоры до точки пересечения осей верхнего пояса и ригеля. Если а == 0,25 /, то Собственный вес несущих конструкций приближенно определяют по формуле 1000 (6-5> где g° и р" - соответственно нормативные постоянная и временна» нагрузки; / - пролет в М; Ад.в - коэффициент собственного веса. Ориентировочно значение коэффициента А. а для треугольных арок может быть принято равным 5. Пример 6.1. Запроектировать и рассчитать несущие конструкции покрытия помещения для хранения сельскохозяйственных машин. Здание возводится в районе г. Смоленска. Стены кирпичные-с внутренними пилястрами. Кровля холодная из асбестоцементных волнистых листов марки ВО. Пролет несущих конструкций / = 11,7 м; шаг расствновки В = 3 м. Изготовляют конструкции ira строительном дворе. Решение. В качестве несущих конструкций покрытия принимаем треугольные трехшарнирные арки, верхний пояс которых выполнен из брусьев, а затяжка - из круглой стали (рнс. 6.1), По аркам уложена щитовая обрешетка под асбестопементную кровлю, расчет и конструкция которой приведены в примере 4.3.  Рис. 61. Треугольная трехшарннрная арка а - o6UHfi Инд; й. в - дешли опорного и нонокового viflon Высоту арки принимаем минимально допустимую, равную: /=1/6/-1-1,95 м. 6 Этой высоте соответствуют: tg tz = Vs = 0,333; а = 1826; sin о = 0,316; cosct - 0,949. Длина каждой полуарки по осям равна /, J = -ii6.17 «. 2cosa 2-0,949 ЧТО дает возможность выполнить ее из бруса длиной 6,5 м. Подсчет нагрузок. Нормативная постоянная нагрузка на 1 м* поверхности ската: вес кройли 15 кгс/м"; вес щитовой обрешетки 8 кгс/м"; на 1 плана покрытия gM li±i=24,2 кгс/м". 0.949 Снеговая нагрузка 100 кгс/м". Собственный вес аркн по формуле (6,5) при Ас. в = 5 24,2+100 1000 = 7,8 кгс/л». 5.11.7 Нагрузка на I пог. м арки: нормативная = (24.2 + 7,8 + 100) 3 = 396 кгс/м; расчетная q = 1(24,2 + 7.8) I.I + 100-1.4 ) 3 = 526 кгс/м. Определение расчетных усилий в арке. Изгибающий момент от местной нагрузки в середине полуарки по формуле (6.2) Л1 = 11Ь!! = 2250 кгс-м. 32 Усилие в затяжке по формуле (6.1) L, 526-11 7 Ij -LLi, 4630 кгс. а-1.95 Опорные реакции А = В = - --~ - ЗОеО кгс. Поперечная сила в середине левой полуаркн Q = A- = - 154Q кгс. 4 4 Продольная сила в том же сечении по формуле (6.3) N = 1540-0.316 + 4630.0.949 = 4875 кгс. Расчет верхнего пояса арки. Верхний пояс арки принимаем из двух брусьев сечением b X h = 15 X 20 см, уложенных рядом с зазором S = Ь см. Для уменьшения расчетного изгибающего момента узлы арки (рис. 6.1. б, в) конструируем так, чтобы продольная сжимающая сила действовала с эксцентрицитетом е = 4 см относительно оси пояса. Тогда разгружающий изгибающий момент от продольной силы равен M[j = Ne = 4875.4 = 19 500 кгс-см. Расчетный изгибающий момент в середине полуарки по формуле (б,2а) М - 225 000-19 500 = 205 500 кгс-см. Площадь и момент сопротивления поперечного сечения аркн равны: f =2-15-20 = 600 СА»; = 21 = 2000 см\ Гибкость полуарки в плоскости изгиба 0.2У.20 Коэффициент по формуле (1.14) = 107. Ii7 4875 600-130 Напряжение по формуле (1.13) = 0,77. 4875 205 500 30 600 0.77-2000 150 .i: = 124<130 кгс/см". Проверим жесткость арки. Пренебрегая незначительной деформацией стержня под действием сжимающего усилия, рассмотрим каждую полуарку как балку на двух опорах, нагруженную равномерно распределенной нагрузкой и двумя разгружающими моментами, действующими на концах полуарки. Расчетный относительный прогиб в середине полуэрки найдем как алгебраическую сумму прогибов от зтих двух видов нагрузки: / Ъц" (0,50 Af "S) 0.5( 384£/ cos а .5 16£/ сои а 8£У cos а 5-.4.98-585* 8-10-20 000-0,949 h 14 700 205 200 Здесь J=ir -= 2000.10-20000 см*; Af;; = Мл- - 19 500 - 14 700 кгс-см. q 526 Расчет затяжки. Затяжку конструируем в виде одиночного тяжа из круглой стали марки ВМСтпс. Требуемая площадь сечения тяжа 4630 fTp = = ~ = 2,21c«*. 2100 Принимаем (f=20 мм с f = 3.14 сл*. Для экономии стали и облегчения устройства нарезки к концам затяжки привариваем короткие стержни с утолщенными ко1та.\И под нарезку (см. рис. 6.1, б). Требуемая площадь сечения нетто коротыша 4+)3t] =-= 2,73 СЛ.", 1700 где /?р - расчетное сопротивление растяжению болтов в месте нарезки. Принимаем ii, -= 24 «л с Ft 3,24 см {приложение 6), Длину сварного шва назначаем i,,, = 4 d = 80 мм. Длину нарезки на коротышах принимаем равной = Ъ d = \10 мм. Шайбу под тяж устраиваем из отрезка швеллера № 16 длиной 35 см. В расчетном отношении шайбу рассматриваем как консоль, защемленную в месте постановки тяжа. Максимальный изгибающий момент в шайбе Л1 = 4К1(] / [5 = 23 \Ъакгс-см. Момент инерции швеллера относительно вертикальной оси У за вычетом момента инерции отверстия в стенке J - Л-сг Ц + 0.3) (г- = 63,3-0.84 (2,4 -f Момент сопротивления швеллера + 0,3)(1.8-0.42) = 59сл*. = 12,8 см\ Ьц-г Ь,4-1,В Напряжение изгиба в швеллере О = 41- = 1810< 2100 кгс/cV. Пример 6.2, Запроектировать и рассчитать несущие конструкции покрытия сельскохозяйственного здания, на чердаке которого будет размещен склад сухих кормов (рис, 6.2, а). Пролет несущих конструкций ; = 6 ж; шаг расстановки В ~ \,Ъ м. Кровля черепичная. Угол наклона кровли к горизонту а = 40° (sin а = 0,643; cos а = 0,766; tg а = 0,839). Расчетная нагрузка на 1 пог. м проекции стропил д = 235 кгс/м. Решение. Для образования необходимого габарита складского помещения на чердаке несущие конструкции проектируед* а виде трехшарнирноЙ арки с приподнятой затяжкой (ригелем). Полная высота арки ft -Ltga = 3.0,839 = 2.52 м. Расстояние в осях от конька до затяжки принимаем равным . л 2,52 , „с Растягивающее усилие в ригеле по формуле (6.1) Н- =840 кгс. 8-1.26 Опорные реакции Л - В = - =-- 705 кгс.   Рис. 6 2. треугольная арка с ирнпоаняюй аатяжкой Продольное сжимающее усилие в верхнем поясе арки в месте пересечения осей пояса и ригеля определяем по формуле (6.31- NiA ] sin a + Hcos а = 705j 0,643 + 840-0,766 = = 870 кгс. Максимальный изгибающий момент в верхнем поясе арки по формуле (6.4 а) 3-235.6 Л1 = - = 793/сгс-л(. Верхний пояс арки принимаем из бруса сечением 10 X 20 см. Площадь и момент сопротивления сечения равны: f = 10.20 = 200 см\ W = = 667 см\ Проверяем напряжение по формуле N , Л1 Ra 200 ™ЯМ 123 < 130 кгс/сл 667 130 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 |
|
|