Расчет узлов арки

Страница 1

Рассмотрим опорный и коньковый узлы.

Опорный узел

Расчетная нормальное усилие N= - 1147 кН, поперечное усилие Q= + 208 кН.

Опорный узел решаем в виде классического плиточного шарнира. Материал шарнира – сталь марки С245 (Run= 37 кН/см2, Rуn= 24,5 кН/см2). Конструирование узла начинаем с выбора диаметров крепежных болтов и назначения размеров боковых пластин стального башмака из условия размещения болтов.

Расчетное сопротивление смятию Rсм = Rс = Rи = 1,152 кН/см2;

Производим проверку торцевого упора арки на смятие.

Определяем толщину опорной пластины по требуемому моменту сопротивлению

Требуемая площадь смятия в опорном узле под опорной пластиной

Fсм = N/Rсм = 1147/1,152 = 995,7см2,

где Rсм - расчетное сопротивление смятию древесины.

Ширина пластины равна 400 мм, тогда высота пластины

lпл = Fсм / bпл= 995,7/40 = 24,8 см; конструктивно принимаем длину пластины

lпл = 800 мм, Fсм = 40× 80= 3200 см2.

Напряжение смятия

1147/ 3200= 0,36 кН/см2< 1,152 кН/см2

Толщину пластины находим принимаем 40 мм.

Сварку упорной пластины с боковыми пластинами башмака производим сплошным двусторонним швом толщиной 8 мм.

Толщину боковых пластинок стального башмака принимаем 20 мм.

Высота плиточного шарнира назначаем конструктивно 400 мм.

Расчет на смятие плиточного шарнира производим по формуле

N= 280,1кН – продольное усилие в опорном узле;

r= 160 мм – радиус закругления плиточного шарнира;

l= 290 мм – длина плиточного шарнира;

Rcd = 0,025×Run/gm = 0,025×37/1,05= 0,88 кН/см2;

Расчет крепления стального башмака к арке ведем на равнодействующее усилие Rб.

Принимаем крепежные болты диаметром 24 мм.

Определяем минимальную расчетную несущую способность болта на один шов сплачивания

Требуемое количество болтов

, принимаем 12 болтов.

Расстановка болтов:

- вдоль волокон принимаем 200 мм;

- поперек волокон между осями нагелей принимаем 100 мм;

- поперек волокон от кромки до оси нагелей принимаем 100 мм

Проверяется условие

где Rб - равнодействующее усилие в максимально нагруженном болте;

[Tn ]min - минимальная несущая способность одного среза болта;

Mб - расчетный момент в башмаке

;

nб - число болтов в крайнем ряду, параллельном оси элемента nб=3;

mб - общее количество болтов в башмаке mб=12;

zi - расстояние между осями болтов в направлении, перпендикулярном оси элемента;

zmax - максимальное расстояние между осями болтов в том же направлении; zmax=40 см;

.

.

Коньковый узел

Расчетное продольное усилие N= - 117 кН;

Расчетное поперечное усилие Q= - 52 кН.

Коньковый узел решаем в виде классического плиточного шарнира. Материал шарнира – сталь марки С245 (Run= 37 кН/см2). Конструирование узла начинаем с выбора диаметров крепежных болтов и назначения размеров боковых пластин стального башмака из условия размещения болтов.

Толщину опорной пластины принимаем 40 мм.

Толщину боковых пластинок стального башмака принимаем 20 мм.

Высота плиточного шарнира назначаем конструктивно 200 мм.

Расчет на смятие плиточного шарнира производим по формуле

N= 117 кН – продольное усилие в коньковом узле;

r= 100 мм – радиус закругления плиточного шарнира;

l= 400 мм – длина плиточного шарнира;

Rcd = 0,025×Run/gm = 0,025×37/1,05= 0,88 кН/см2;

Требуемое количество болтов

,

конструктивно принимаем 9 болтов.

Минимальная расчетная несущая способность болта на один шов сплачивания

Расстановка болтов:

- вдоль волокон принимаем 200 мм;

- поперек волокон между осями нагелей принимаем 100 мм;

- поперек волокон от кромки до оси нагелей принимаем 100 мм

Расчет крепления стального башмака к арке заключается в проверке условия

Кельи Никитского монастыря( сохранился один корпус)
Никитский монастырь – женский монастырь в Москве, существовавший в 1582–1929 годах и практически полностью уничтоженный в 1930-х годах при строительстве Никитской электроподстанции метро (улица Б. Никитская, 7). Не позже 1534 года на месте будущего Никитского монастыря была построена церковь Никиты у Ямско ...

Сбор нагрузок на несущий элемент полуарки
Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения. Шаг арок – 4,5 м. Ширина сбора нагрузок – 4,5 м. ...

Дорический ордер
Описание. Фасад греческого храма почти неизменно представляет собой портик с колоннами. Гражданские постройки – рынки, места собраний – окружались портиками. В случае надобности они превращались в крытые галереи, где можно было укрыться в тени от палящего полуденного зноя и где обычно обсуждались общественн ...