ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

§ 5. СОЕДИНЕНИЯ НА ВРУБКАХ

Элементы на врубках соединяют преимущественно в виде лобовых врубок с одним зубом (рис. 2.1). Лобовые врубки рассчитывают на смятие и на скалывание исходя из условия, чтобы расчетное

усилие, действующее на соединение, не превышало расчетной несущей способности последнего.

Расчет лобовых врубок на смятие производят по основной рабочей плоскости смятия, располагаемой перпендикулярно оси примыкающего сжатого элемента, на полное усилие, действующее в этом элементе.

Расчетную несущую способность соединения из условия смятия определяют по формуле

(2.1)

где F_CM — площадь смятия;

R _см _a — расчетное сопротивление древесины смятию под углом к направлению волокон, определяемое по формуле

(2.2)

Расчетное сопротивление смятию R _см_aдля древесины сосны и ели, вычисленное по формуле (2.2), можно определить по графику приложения 4.

Глубина врубок в опорных узлах стержневых конструкций должна быть не более ¹/₃h, а в промежуточных узлах — не более ¼ h, где h — размер сечения элемента по направлению врубки.

Расчетную несущую способность соединения из условия скалывания определяют по формуле

(2.3)

где — площадь скалывания;

— расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию.

Длина площадки скалывания l_ск в лобовых врубках должна быть не менее 1,5 h . Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление скалыванию при длине площадки не более 2 h и десяти глубин врезки в соединениях из сосны и ели принимают равным R_ск^ср= 12 кгс/см².

ТАБЛИЦА 2.1

При длине l_ск более 2 h расчетное сопротивление скалыванию снижается и принимается по табл. 2.1.

Для промежуточных значений отношения l_ск/ h величины расчетных сопротивлений определяют по интерполяции.

Пример 2.1. Проверить несущую способность опорного узла фермы, решенного лобовой врубкой с одним зубом (рис. 2.1, а). Сечение брусьев b ´ h = 15 ´ 20 см ; угол между поясами a=21°48' (sin a= 0,371; cos a = 0,928); глубина врубки h_вр = 5,5 см;длина площадки скалывания l_ск = 10 h_вр = 55 см;расчетное сжимающее усилие в верхнем поясе N_c = 8900 кгс

Решение. Расчетное сопротивление древесины смятию под углом по формуле (2.2)

Площадь смятия

Несущая способность соединения из условия прочности на смятие по формуле (2.1)

Расчетное усилие, действующее по площадке скалывания,

Площадь скалывания

Расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию при отношении l ск/ h = 55/20 = 2,75 — R _ср ^ск = 10,1 кгс/см¹ (см. табл. 2.1).

Несущая способность соединения из условия прочности на скалывание по формуле (2.3)

Пример 2.2. Рассчитать лобовую врубку опорного узла треугольной стропильной фермы (рис. 2.1, б). Пояса фермы выполнены из; бревен с расчетным диаметром в узле D = 22 см . Угол между поясами a = 26°30^/ (sin a = 0,446; cos a= 0,895). Расчетное сжимающее усилие в верхнем поясе N_c= 10 000 кгс.

Решение. Расчетное сопротивление древесины смятию при заданном угле R_см_a = 100 кгс/см² (приложение 4).

Требуемая площадь смятия

Площадь смятия направлена наклонно к оси нижнего пояса, поэтому площадь сегмента по нормали к оси равна

Пользуясь приложением 1, находим, что при D = 22 см ближайшая площадь F_сег= 93,9 см² соответствует глубине врубки h_вр = 6,5 см.

Принимаем h_вр = 6,5 см , что меньше предельной глубины врубки, которая в данном случае с учетом необходимой подтески бревна нижнего пояса на глубину h_ст = 2 см составляет

Длина хорды врубки (ширина плоскости скалывания) при h_вр = 6,5см — b = 20,1 см (приложение 1).

Требуемая длина плоскости скалывания при R_ск^ср= 12 кгс/см²:

Принимаем l_ск = 38 см , что больше 1,5 h = 1,5 (22—2) = 30 см . Так как длина плоскости скалывания получилась меньше 2 h = 2(22—2) = 40 см, то принятая величина R_ск^ср= 12 кгс/см² соответствует нормам.

Под балку устраиваем из пластин диаметром 22 см . Для опорной подушки принимаем такую же пластину со стеской сверху на 2 см , что обеспечит ширину опирания b₁ = 12,6 см (приложение 1).

Напряжение смятия по площади соприкасания подбалки и опорной подушки

где 24 кгс/см² — расчетное сопротивление смятию R_CM ₉₀ поперек волокон в опорных плоскостях конструкций.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!