Геометрические характеристики принятого сечения

м²;

м³;

м; м;

м⁴; м³.

Проверяем принятое сечение на расчетное сопротивление нагрузок:

в плоскости рамы:

Изгибающий момент от действия нагрузок:

где.

Гибкость колонны в плоскости рамы где м — расчетная длина колонны.

Коэффициент продольного изгиба .

Действующий изгибающий момент кНМм.

Напряжение МПа;

МПа.

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования.

Для сжато-изгибаемых элементов расчет производится по формуле:

где.

;; .

Ставим связи в плоскости колонн, соединив их попарно в середине высоты. Уменьшится расчетная длина и гибкость при этом составит:; ;

и — коэффициенты, которые вводятся в расчетную формулу при наличии в элементе закреплений из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента М кромки. В нашем примере такими закреплениями являются стеновые панели.

.

где.

для прямолинейных элементов;

так как в нашем примере .

Подставляя полученные значения в формулу, получаю:

Расчет и конструирование узла защемления колонны в фундаменте

Защемление узла осуществляется при помощи натяжных болтов и пластинчатых анкеров. Расчет анкеров производится по максимальному растягивающему усилию при действии постоянной нагрузки с коэффициентом надежности вместо и ветровой нагрузки.

Минимальная сжимающая сила кН.

Изгибающий момент в заделке.

кНМм;

Принимаем высоту сечения колонны в основании мм.

Принимаем длину базы мм.

Задаемся толщиной анкерной полосы мм. Усилия в анкерных полосах и наклонных тяжах, с помощью которых обеспечивается защемление колонны к фундаменту, определяем исходя из необходимости обеспечения равновесия всех сил, действующих в узле. При расчете узла принимаем, что прочность бетона фундамента достаточна для восприятия всех действующих на него усилий, т. е. расчетное сопротивление бетона сжатию не менее расчетного сопротивления древесины сжатию .

МПа — расчетное сопротивление листовой стали С235.

Проводим условное сечение по линии Ф-Ф, заменяя базу фундамента усилиями и .

МПа.

Условия равновесия узла:

;

;

;

;

;

;

или.

Дискриминант.

В данном случае действительным значением будет м.

Требуемая площадь сечения анкерной полосы м².

Растягивающее усилие в анкерах кН.

Реакция сжатия колонн основанием кН.

Принимаем сечение анкерных полос из конструктивных соображений и с учетом возможной коррозии стали равным 10×40 мм.

Ставим по 2 полосы с каждой стороны сечения колонны.

Площадь сечения анкерных полос м²м².

Усилие в наклонных тяжах кН.

Требуемая площадь одного наклонного тяжа.

мм2.

Принимаем тяжи диаметром 24 мм, мм²мм².

Подбор сечения уголка.

Уголок рассчитывается на изгиб как однопролетная балка.

Расчетный пролет уголка м.

Изгибающий момент в уголке.

где кН/м;

кНМм.

Принимаем к расчету равнополочный уголок 70×70×7 мм.

Геометрические характеристики поперечного сечения уголка по ГОСТ 8509–86:

мм⁴; мм; мм³.

Расчетное сопротивление изгибу проката из стали марки С235.

МПа.

Напряжение .

Проверка базы колонны на смятие под уголками

Смятие происходит под углом 45є к волокнам древесины.

МПа.

Площадь смятия под уголком м².

Напряжение .

Проверка на скалывание

Расчет на скалывание по клеевому шву, соединяющему накладки и колонну, производится на усилие, которое определяется как разность усилий, действующих на накладку сечением .

Т.к. то.

кН, где.

МПа.

Напряжение скалывания.

м ;- плечо сил скалывания.

Напряжение на поверхности фундамента без учета накладок составляют:

— 6,1 МПа; +4,77 МПа;

м. Плечо сил м;

МПа.

Напряжение скалывания.

.

Для соединения полутяжей применяю стыковые накладки сечением 150×150×12 мм из стали марки С235.