Исходные данные для расчета рамы на ЭВМ

Таблица 4 Сводная таблица усилий в раме (кН)

№	Вид усилия	Усилия	Расчетные усилия
	От действия постоянной нагрузки q=3,48 кНм	От действия снеговой нагрузки р=7,2 кНм	От ветровой нагрузки
по всему пролету	На 0,5 пролета	С уступом
	M	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000
	N	21.019	43.488	32,541	48.887	6.725	69,906	71.069
	Q	-5.779	-11.957	-5.728	-11.832	16.858	11.079	4.238
	M	-8.592	-17.777	-8.519	-17.592	9.189	-26.369	-16.321
	N	20.900	43.241	32.294	48.577	6.694	69.477	70.585
	Q	-5.782	-11.962	-5.734	-11.839	5.506	-17.744	-11.592
	M	-17.188	-35.562	-17.046	-35.195	16.368	-52.75	-34.462
	N	20.780	42.993	32.046	48.268	6.662	69.044	70.217
	Q	-5.785	-11.968	-5.740	-11.846	4.154	-17.753	-13.599
	M	-25.789	-53.356	-25.583	-52.808	21.538	-79.145	-54.425
	N	20.660	42.746	31.798	47,849	6.631	68.509	69.692
	Q	-5.787	-11.974	-5.746	-11.853	2.802	-17.761	-14.041
	M	-34.393	-71.158	-34.127	-70.432	24.698	-105.551	-76.207
	N	20.541	42.498	31.551	47.649	6.600	68.190	69.365
	Q	-5.790	-11.980	-5.751	-11.860	1.450	-17.770	-15.267
	M	-43.002	-88.969	-42.680	-88.067	25.849	-131.971	-99.810
	N	20.421	42.250	31.303	47.339	6.569	67.760	68.938
	Q	-5.793	-11.985	-5.757	-11.868	0.098	-17.678	-17.442
	M	-43.002	-88.969	-42.680	-88.067	25.849	-131,971	-99.81
	N	13.915	28.789	18.502	30.843	2.878	44.758	44.264
	Q	16.030	33.165	25.898	37.823	-5.905	53.853	44.756
	M	-24.945	-51.611	-14.518	-45.998	18.797	-76.556	54.477
	N	12.278	25.403	15.116	26.610	2.878	38.888	38.817
	Q	12.318	25.486	18.219	28.224	-5.167	40.542	33.069
	M	-11.617	-24.035	3.738	-16.157	12.686	-35,652	-21.831
	N	10.641	22.017	11.730	22.378	2.878	33.019	33.371
	Q	8.607	17.807	10.540	18.626	-4.428	27.233	21.385
	M	-3.017	-6.241	12.274	1.456	7.516	9.277	14.794
	N	9.005	18.631	8.344	18.145	2.878	27.636	28.363
	Q	4.895	10.129	2.861	9.027	-3.689	15.024	10.691
	M	0.856	1.770	11.028	-6.842	3.287	11.893	13.739
	N	7.368	15.244	4.958	13.912	2.878	22.612	23.659
	Q	1.184	2.450	-4.818	-0.572	-2.950	-3.634	-5.872
	M	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0,000	0,000
	N	5.731	11.858	1.571	9.679	2.878	17.589	18.993
	Q	--2.527	-5.229	-12.496	-10.170	-2.211	-15.023	-15.763
	M	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0,000	0,000
	N	5.731	11.858	10.287	14.037	0.308	19.768	18.641
	Q	2.527	5.229	-7.267	0.288	-3.616	-4.740	-7.263
	M	0.856	1.770	-9.258	-3.301	-4.209	-8.403	-11,264
	N	7.368	15.244	10.287	16.577	0.308	23.945	22.564
	Q	-1.184	-2.450	-7.267	-5.471	-2.992	-8.454	-10.417
	M	-3.017	-6.241	-18.516	-13.939	-7.622	-21.533	-26.541
	N	9.005	18.631	10.287	19.116	0.308	28.171	26.531
	Q	-4.895	-10.129	-7.267	-11.230	-2.368	-16.125	-17.133
	M	-11.617	-24.035	-27.773	-31.913	-10.241	-43.53	-49.555
	N	10.641	22.017	10.287	21.656	0.308	32.568	30.733
	Q	-8.607	-17.807	-7.267	-16.989	-1.743	-26.414	-26.202
	M	-24.945	-51.611	-37.031	-57.224	-12.064	-82.169	-87.304
	N	12.278	25.403	10.287	24.196	0.308	37.681	35.418
	Q	-12.318	-25.486	-7.267	-22.748	-1.119	-37.804	-36.262
	M	-43.002	-88.969	-46.289	-89.871	-13.092	-132.873	-135.668
	N	13.915	28.789	10.287	26.735	0.308	42.704	40.103
	Q	-16.030	-33.165	-7.267	-28.507	-0.495	-49.195	-46.324
	M	-43.002	-88.969	-46.289	-89.871	-13.092	-132.873	-135.668
	N	20.421	42.250	10.947	37.161	-0.317	62.671	58.151
	Q	5.793	11.985	6.228	12.103	-0.489	17.896	16.245
	M	-34.393	-71.159	-37.031	-71.885	-13.150	-106.278	-110.271
	N	20.541	42.498	10.947	37.347	-0.338	63.039	58.485
	Q	5.790	11.980	6.228	12.099	0.411	17.889	17.049
	M	-25.789	-53.356	-27.774	-53.904	-11.870	-79.693	-84.985
	N	20.660	42.746	10.947	37.533	-0.359	63.406	58.803
	Q	5.787	11.974	6.228	12.095	1.311	17.882	17.852
	M	-17.189	-35.563	-18.560	-35.930	-9.251	-53.119	-57.85
	N	20.780	42.993	10.947	37.718	-0.380	63.773	59.131
	Q	5.785	11.968	6.228	12.090	-2.212	17.875	14.675
	M	-8.592	-17.777	-9.258	-17.962	-5.295	-26.554	-29.523
	N	20.900	43.241	10.947	37.904	-0.401	64.141	59.456
	Q	5.782	11.962	6.228	12.086	3.112	17.868	19.460
	M	0.000	0.001	0.000	0.001	0.000	0,000	0,000
	N	21.019	43.488	10.947	38.090	-0.421	64.507	59.797
	Q	5.779	11.957	6.228	12.082	4.012	17.861	20.263

2.3 Конструктивный расчет рамы

Проверка прочности сечений.

Наиболее напряженным участком рамы является карнизный узел. При этом опасными являются сечения 1-1, 1-2 и 1-3 (рис. 3), поскольку в этих сечениях действуют наибольшие усилия M и N.

Рис. 3 Карнизный узел рамы

Сечение 1-2. Расчетные усилия M=-135,668 кН×м и N =58,151 кН. Размеры сечения . По сортаменту принимаем

Находим значения коэффициентов к расчетному сопротивлению при (h =600 см) и при ( =36 мм). Расчетное сопротивление для лиственницы с учетом этих коэффициентов:

Длина полурамы (она же является и расчетной длиной)

.

Гибкость рамы:

Коэффициент продольного изгиба:

Площадь брутто сечения:

Учет переменности высоты сечения по длине ригеля производим путем введения коэффициента , значение которого определяем по СНиП II-25-80 прил. 4, табл. 1.

Определяем значение коэффициента:

Расчетный момент сопротивления проверяемого сечения:

Проверка прочности сечения производим по формуле:

Проверка прочности по касательным напряжениям:

Прочность сечения обеспечена.

Сечение 1-1. Расчетные усилия M=-135,668 кН×м и N_б =103,262 кН

Сечение биссектрисное. Высота сечения:

Площадь и момент сопротивления биссектрисного сечения равно:

Коэффициенты по стойке и ригелю, учитывающие переменную жесткость рамы, равны:

Средневзвешенная величина коэффициента для рамы:

Коэффициент:

При проверке напряжений по биссекирисному сечению, в котором элементы стойки и ригеля соединяются на зубчатый шип, учитывают технологическое ослабление коэффициентом и криволинейность эпюры напряжений коэффициентом . Эти коэффициенты равны:

- как для элементов поперечного сечения

где - угол между биссектрисой и нормалью к оси стойки.

Проверка прочности сечения

(Запас 7%)

где при (h =61,2 см);

- расчетное сопротивление смятию под углом к волокном древесины.

Прочность обеспечена.

Проверим прочность биссектрисного сечения по формулам:

1. Прочность сечения в сжатой зоне вдоль оси перпендикулярной биссектрисе под углом к волокнам

2. Прочность в растянутой зоне вдоль оси перпендикулярной биссектрисе под углом к волокнам

3. Прочность на сжатие вдоль оси параллельной биссектрисе под углом к волокнам

В проверочных формулах принято:

- расчётные сопротивления древесины смятию под углами ; ; К₁=0,75; К₂=1,2; К₃=4 – коэффициенты, принимаемые по графикам.

Сечение 1-3. Расчетные усилия M=-135,668 кН×м и N =103,262 кН. Размеры сечения.

Проверку прочности этого сечения можно не производить, так как при примерно одинаковых усилиях M и N и размерах сечения получен значительный запас прочности (см. расчет сечения 1-2).