Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Розрахунок клеєфанерної колони





Необхідно підібрати стержень клеєфанерної колони довжиною один кінець якої защемлений, а другий вільний. Дерев’яний елемент експлуатується в умовах експлуатаційного класу 2 та розкріплений на четвертині довжини із площини дії моменту трьома розпірками. За даними статичного розрахунку рами на стояк діють розрахункові граничні зусилля для розрахунку колони для розрахунку кріплення колони до фундаментів які виникають від постійних та змінних навантажень.

Розв’язок задачі:

Приймаємо колону (рис. 2.6) із соснових дощок другого сорту товщиною 40 мм за сортаментом (після стругання -34 мм) та березової водостійкої фанери марки F40/30 E60/40. Клей для склеювання стояка приймаємо водостійкий фенольно-резорциновий марки ФРФ-50.

Попередньо переріз колони приймаємо, виходячи з умови, що висота її поперечного перерізу повинна бути в межах приймаємо

Необхідний момент опору поперечного перерізу, виходячи з діючих зусиль,

де - розрахунковий опір деревини розтягу вздовж волокон, який визначиться

 

 

 

Рис. 2.6. До розрахунку клеєфанерної колони

 

 

де - коефіцієнт, що враховує вплив тривалості навантаження та вологості для другого експлуатаційного класу з урахуванням дії постійних, снігових та вітрових навантажень (табл. 4 або табл. 8.1 [5]); - характеристичний опір розтягу деревини другого сорту класу міцності С30 за табл.6; - коефіцієнт надійності характеристик матеріалу - дощатоклеєної деревини (табл.35, табл. 7.3 [5]).

Необхідний момент інерції поперечного перерізу

Задаємося товщиною фанери виходячи з сортаменту (табл. 2 [5]). За умови знаходимо необхідний момент інерції поясу

де - момент інерції стінки відносно нейтральної осі; - модуль пружності фанери марки F40/30 E60/40 поперек волокон зовнішніх шарів (табл. 27 [5]); - модуль пружності деревини вздовж волокон для класу міцності деревини С30 (табл. 6 [5]).

В той же час момент інерції поясу відносно нейтральної осі

де - власний момент інерції поясу; - площа поперечного перерізу поясу.

Нехтуючи власним моментом інерції, знайдемо необхідну площу поясу

Приймаємо ширину дощок поясу 100 мм (табл. 1[5]), після фрезерування однієї торцевої сторони дощок (табл. 25 [5]) та кінцевого торцевого фрезерування колони

Визначаємо необхідну товщину дощок поясу

Приймаємо пояси із чотирьох дощок 90´20 мм після стружки та фрезерування

Перевірку колони проводимо в перерізі 1-1 (рис. 2.6). Визначаємо зведену висоту колони

де - коефіцієнт жорсткості, який знаходимо за формулою

Зведена висота поперечного перерізу колони

де - коефіцієнт, який залежить від закріплення стержня.

Геометричні характеристики зведеного поперечного перерізу в перетині 1 – 1 за умови дії змінних навантажень:

Площа перерізу

де - модуль пружності деревини класу С30 за табл. 6; - модуль пружності фанери марки F40/30 E60/40 за табл. 27; - коефіцієнти для оцінки деформацій повзучості з урахуванням відповідного експлуатаційного класу (табл. 4); - коефіцієнт квазіпостійної величини навантаження;

момент інерції

радіус інерції

Гнучкість у площині рами

Гнучкість з площини рами (колону розкріплюємо трьома розпірками) або гнучкість колони

Перевіряємо прийнятий переріз.

Розрахунок позацентрово стиснутих та стиснуто-згинальних елементів починаємо з визначення відносної гнучкості елемента відносно осей Y та Z:

Модуль пружності за деформацій в 0,05% визначимо

де - модуль пружності деревини класу С30 за табл. 6 [5]. За відносної гнучкості і , напруження повинні задовольняти виразам

де – розрахункове напруження стиску деревини вздовж волокон; – розрахунковий опір деревини стиску вздовж волокон; −розрахункові напруження згину відносно головних осей; −розрахунковий опір згину відносно головних осей Y та Z; - коефіцієнт, що враховує перерозподіл напружень і вплив неоднорідності матеріалу в поперечному перерізі

п. 11.6.2 [5]; - коефіцієнт поздовжнього згину, що знаходять в залежності від гнучкості елемента і визначається

– коефіцієнт для елементів у межах прямолінійності приймається рівним: для суцільної деревини – 0,2; для клеєної деревини – 0,1.

Визначаємо розрахункові опори

 

де - коефіцієнт умов роботи, що враховує вплив розмірів поперечного перерізу (табл. 22 [5]); - коефіцієнт умов роботи, що враховує товщину шарів дощок, які склеюються (табл. 23 [5]); –характеристичні значення опору деревини сосни та ялини стиску та згину, що наведені в табл. 6 [5], для класу деревини С30; – перехідний коефіцієнт, що враховує вплив тривалості навантаження та вологості для першого сорту та другого класу експлуатації табл.4 [5] або табл. 8.1 [5]; – коефіцієнт надійності для характеристики матеріалу табл.35 або табл. 7.3 [5].

 

 

ПЕРЕВІРКА

.

Умова виконується.

Перевіримо колону на втрату стійкості при плоскій формі деформування. Визначимо гнучкість колони

Коефіцієнт

де

Стійкість за плоскої форми деформування забезпечена.

Перевіряємо міцність фанерної стінки на зріз за умовою

де - статичний момент половини перерізу фанерної стінки та поясу, який визначиться за формулою

- розрахунковий опір фанери ФСФ на зріз (зсув) визначимо за формулою

де - характеристичний опір фанери марки F40/30 E60/40 зсуву (табл. 27); – перехідний коефіцієнт, що враховує вплив тривалості навантаження та вологості для другого класу експлуатації табл.4 або табл. 8.1 [5]; – коефіцієнт надійності для характеристики матеріалу табл.35 або табл. 7.3 [5]; – коефіцієнт конструктивної міцності системи (п. 11.6. [5]).

Момент інерції приведений до фанерної стінки

Міцність фанерної стінки на зріз забезпечена.

Перевіримо міцність фанерної стінки на головні напруження розтягу за формулою

де напруження згину на рівні внутрішньої крайки стиснутого поясу визначиться із умови

дотичне напруження на рівні внутрішньої крайки стиснутого поясу за формулою

Тоді

де - розрахунковий опір розтягу в площині листа фанери, визначимо

де - характеристичний опір фанери марки F40/30 E60/40 розтягу встановлюємо за табл. 27.

Умова виконується, тому міцність фанерної стінки забезпечена.

Перевіряємо фанерну стінку на втрату стійкості із площини без урахування поздовжньої сили, що сприймається поясами. Відстань між ребрами жорсткості Перевіримо відношення

Оскільки то перевірку на місцеву стійкість не проводимо тому, що стійкість фанерної стінки із площини забезпечено конструктивними заходами.

Перевіряємо клейовий шов на дотичні напруження між стінкою та поясами

де - модуль пружності деревини класу С30 за табл. 6; - модуль пружності фанери марки F40/30 E60/40 за табл. 26; − кількість поясів стійки.

Розрахунковий опір фанери на зріз (зсув) марки F40/30 E60/40 визначимо за формулою:

де - характеристичний опір фанери марки F40/30 E60/40 зсуву (табл. 26); – перехідний коефіцієнт, що враховує вплив тривалості навантаження та вологості для другого класу експлуатації табл. 4 або табл. 8.1 [5]; – коефіцієнт надійності для характеристики матеріалу табл. 35 або табл. 7.3 [5]; – коефіцієнт конструктивної міцності системи (п. 11.6. [5]).

Момент інерції приведений до фанерної стінки

- коефіцієнти для оцінки деформацій повзучості з урахуванням відповідного експлуатаційного класу (табл. 4); - коефіцієнт квазіпостійної величини навантаження.

Статичний момент поясу

Міцність клейового шва забезпечена.

Колону прикріплюємо до фундаменту за допомогою анкерних болтів, що пропущені через металеві траверси (рис.3.5).

Болти розраховуємо за дії максимального зусилля розтягу від вітрового навантаження та постійного навантаження прийнятого з коефіцієнтом надійності

Напруження на поверхні фундаменту знаходимо за формулою

де

тут

де - коефіцієнт умов роботи, що враховує вплив розмірів поперечного перерізу (табл. 22); - коефіцієнт умов роботи, що враховує товщину шарів дощок, які склеюються (табл. 23).

Знаходимо розміри ділянок епюри напружень

де – відстань від осі анкерного болта до краю колони.

Зусилля в анкерних болтах

Площа поперечного перерізу болта

де – розрахунковий опір розтягу фундаментних болтів із сталі марки Ст3кп2-И (табл. 28), (табл. Ж.6, [3]; – кількість анкерних болтів з однієї сторони колони.

Приймаємо болт з .

Кріплення опорного столика до колони проводимо за допомогою болтів. Необхідну кількість болтів визначимо з умов, як для тонких сталевих пластин зовнішнього з’єднання з двома площинами зсуву:

а) з умови зминання деревини

де

тут – характеристична міцність заанкерування болта, що сприймає силу, яка діє паралельно волокну, – діаметр болта, – густина деревини сосни;

де - коефіцієнт, що враховує вплив тривалості навантаження та вологості для другого експлуатаційного класу з урахуванням дії постійних, снігових та вітрових навантажень (табл.4, табл. 8.1 [5]); - коефіцієнт надійності характеристик матеріалу - деревини (табл.35, табл. 7.3 [5]);

б) з умови згину болта

тут – розрахунковий момент на границі текучості, який визначимо

− розрахунковий опір болтів розтягу; – характеристичний опір при розтягу болтів класу 6.6 (табл. 26), табл. Ж.4 [7]; – діаметр болта; – характеристична міцність анкерування болта паралельно волокну; – вплив в’язкості будемо рахувати невідомим, тому прийнятий нульовим.

Розрахункову несучу здатність по площині зсуву на елемент кріплення приймаємо по мінімальному значенню , яке рівне

Мінімальна розрахункова несуча здатність одного болта діаметром 20 мм дорівнює

де – кількість площин зсуву.

Розміщуємо болти в два ряди. Приймаємо крок розташування болтів в ряду .

Необхідна кількість болтів, що ефективно працюють з однієї сторони кожного стика

Опорний вузол кріплення колони до фундаменту показано на рис.3.5.

Необхідна фактична кількість болтів повинна бути не менше ефективної кількості елементів кріплення та не менше кількості, що визначено з умови:

де – крок паралельно волокну між з’єднувальними елементами в одному ряду.

Приймаємо парну кількість болтів - вісім і розташовуємо їх в два ряди, симетрично осі анкерного болта. Відстань від осі анкерного болта до осі ряду приймаємо 2,5 d = 50 мм.

 

 







Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.