Промежуточный узел верхнего пояса

(узел примыкания раскоса к верхнему поясу)

Расчетные усилия:

Усилия в верхнем поясе слева: N₁ = – 432,0 кН (стержень сжат)

Усилия в верхнем поясе справа: N₃ = – 287,9 кН (стержень сжат)

Усилия в раскосе: N₄ = – 143,8 кН (стержень сжат)

Усилия от одного элемента верхнего пояса на другой передаются через металлический вкладыш, состоящий из двух стенок подкрепленных четырьмя внутренними ребрами. Для обеспечения принятого эксцентриситета вертикальная стенка имеет такие же высоту и ширину как и у упорной плиты в опорном узле.

Высота вертикальной стенки: h_в.с. = 20,0 см.

Ширина вертикальной стенки b_в.с. = 20,0 см.

Толщина всех ребер принята 1,0 см.

Толщину двух металлических вертикальных стенок принимаем такую же как у опорной плиты – 34 мм.

Стык верхнего пояса в узле с двух сторон перекрываем деревянными накладками сечением 10,0 х 20,0 см длиной 100,0 см, которые крепим к верхнему поясу болтами диаметром d = 16 мм и обеспечивают жесткость узла из плоскости фермы.

 

Расчет болта, соединяющего раскос с верхним поясом. Расчетное усилие, которое может воспринять один болт, определяем по формулам:

– на срез

– на смятие

R_bs – расчетное сопротивление срезу болтов, принимаем по [7], табл. 58*

Класс прочности болта принимаем 5.8. R_bs = 20,0 кН/см²

R_bp – расчетное сопротивл. смятию болтовых соединений ([7], табл. 59*)

Сталь С235. Болт класса точности В. R_un = 43 кН/см²

γ_b – коэффициент условий работы соединения, приним. по [7], табл. 35*

Для класса точности В γ_b = 0,9

A – расчетная площадь сечения стержня болта

d – наружный диаметр стержня болта

n_s – число расчетных срезов одного болта

Болт имеет два рабочих среза. n_s = 2.

∑t – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении ∑t = 1,0 + 1,0 = 2,0 см

Необходимая площадь болта

– на срез

Необходимый диаметр болта

– на смятие

Согласно с [7], табл. 62* принимаем болт диаметром d = 2,4 см

Площадь поперечного сечения нетто А_bn = 3,52 см²; A_b = 4,52 см²

Согласно [7], табл. 39, минимальное расстояние от центра болта до края элемента вдоль усилия составляет 2 d. Таким образом, ширина внутреннего ребра должна составлять не менее 2 · (2 · 2,4) = 9,6 см. Принимаем 10,0 см

Коньковый узел

Расчетные усилия:

Усилия в верхнем поясе слева: N₁ = – 287,9 кН (стержень сжат)

Усилия в верхнем поясе справа: N₆ = – 287,9 кН (стержень сжат)

Усилия в стойке: N₅ = 89,0 кН

В коньковом узле элементы верхнего пояса торцами упираются в симметричный металлический сварной вкладыш треугольной формы. Наклон боковых стенок вкладыша обеспечивает продольный лобовой упор торцов обеих панелей верхнего пояса фермы.

Для обеспечения принятого эксцентриситета боковая стенка имеет такие же высоту и ширину как и у упорной плиты в опорном узле.

Высота боковых стенок h_б.с. = 20,0 см.

Ширина боковых стенки b_б.с. = 20,0 см.

Напряжение смятия древесины в месте упора верхнего пояса в плиту:

([2], табл. 3, п. 1.в)

Стенки вкладыша рассчитываем на изгиб как балку шириной в 1,0 см, защемленную на опорах. В качестве опор принимаются внутренние ребра жесткости. Таким образом, рассчитываем центральную пролетную часть и крайние консольные.

Изгибающий момент консольной части стенки шириной 1,0 см:

Изгибающий момент в средней части стенки шириной 1,0 см:

Необходимая толщина плиты

, принимаем толщину 22 мм по [8]

R_у = 22 кН/см2 – расчетное сопротивление стали С235 при толщине проката от 20 до 40 мм. ([7], табл. 51)

Уголок–шайбу стойки рассчитываем на изгиб

Требуемый момент сопротивления

([7], п. 5.12)

Принимаем уголок 90 х 90 х 7 по ГОСТ 8509–93*

W = 13,93 см³ > W_тр = 13,5 см³