Подбор сечений элементов деревянной фермы.
Практическая работа №14
Цель работы:
- для заданной расчетной схемы деревянной фермы определить усилия в стержнях.
В результате выполнения практического занятия студент должен
- знать: основные формулы расчета деревянной стоки;
- уметь: работать со СНиПом для определения: расчетного сопротивления древесины;
- определять изгибающий момент и момент сопротивления сечения;
- определять проверять условия прочности и устойчивости.
Исходные данные:
Рассчитать внецентренно-нагруженную деревянную стойку
| № варианта | Сосредоточенная нагрузка, N, кН | Равномерно-распределенная нагрузка, р, кН/м | Длина, l, м | Ширина сечения, h, мм | Высота сечения, b, мм | Сорт древесины | Способы закрепления концов |
| 3,2 | 2,2 | Г | |||||
| 2,4 | В | ||||||
| 2,8 | 2,6 | Б | |||||
| 2,6 | 2,8 | А | |||||
| 2,4 | Г | ||||||
| 2,2 | 3,2 | В | |||||
| 3,4 | Б | ||||||
| 1,8 | 3,6 | А | |||||
| 1,6 | 3,8 | Г | |||||
| 1,4 | В | ||||||
| 1,2 | 4,2 | Б | |||||
| 4,4 | А | ||||||
| 0,8 | 4,6 | Г | |||||
| 0,6 | 4,8 | В | |||||
| 0,5 | Б | ||||||
| 0,6 | 4,8 | А | |||||
| 0,7 | 4,6 | Г | |||||
| 0,8 | 4,4 | В | |||||
| 0,9 | 4,2 | Б | |||||
| А | |||||||
| 1,1 | 3,8 | Г | |||||
| 1,2 | 3,6 | В | |||||
| 1,3 | 3,4 | Б | |||||
| 1,4 | 3,2 | А | |||||
| 1,5 | Г | ||||||
| 1,6 | 2,8 | В | |||||
| 1,7 | 2,6 | Б | |||||
| 1,8 | 2,4 | А | |||||
| 1,9 | 2,2 | Г | |||||
| В | |||||||
| 0,6 | 2,2 | Б | |||||
| 0,9 | 2,8 | А | |||||
| 1,8 | А |
Таблица № 1 Расчетные схемы деревянных стоек
Порядок выполнения практической работы:
1. Определить изгибающий момент от действия поперечной силы
, кН·м
где: - равномерно-распределенная нагрузка, кН/м;
- длина деревянной стойки, м.
2. Определить площадь сечения элемента, (брутто и нетто)
, см2;
где: - размер сечения, см
3. Определить момент сопротивления сечения
, м3
4. Определить радиус инерции относительно оси Х
, см
5. Определить гибкость
,
где: – расчетная высота деревянной стойки, м;
,м
где: - коэффициент расчетной длины (7, стр. 12, п.4.21);
- геометрическая высота стойки, м.
6. Определить коэффициент продольного изгиба
При гибкости элемента , ,
При гибкости , ,
где: - коэффициент равный 0,8 для древесины, и 1 для фанеры;
А – коэффициент равный 3000 для древесины, и 2500 для фанеры.
где: - коэффициент продольного изгиба, т.к. свая погружена в грунт и грунт препятствует изгибу то =1;
7. Определить изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок
, кН·м,
где: – изгибающий момент, кН·м;
– коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы в следствии прогиба элемента;
,
где: - нагрузка на стойку, кН;
- коэффициент продольного изгиба;
– площадь сечения стойки, брутто, см2;
- расчетное сопротивление древесины на сжатие, кН/см2, (7, стр.5, табл.3)
8. Проверить условие прочности
, кН/см2
9. Проверить условие устойчивости
, кН/см2
Пример:Рассчитать внецентренно-нагруженную деревянную стойку
Исходные данные: N=150 кН;р=1,8кН/м; = 150х180 мм; l = 3 м; сорт древесины – 1.
Решение:
1. Определить изгибающий момент от действия поперечной силы
, кН·м
кН·м
2. Определить площадь сечения элемента, (брутто и нетто)
, см2;
см2;
3. Определить момент сопротивления сечения
, м3
м3
4. Определить радиус инерции относительно оси Х
, см
см
5. Определить гибкость
,
,м
м
6. Определить коэффициент продольного изгиба
При гибкости элемента , ,
7. Определить изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок
, кН·м,
,
,
кН·м,
8. Проверить условие прочности
, кН/см2
, кН/см2
, кН/см2
9. Проверить условие устойчивости
, кН
, кН
, кН
Условие выполняется.
Контрольные вопросы:
1. Область применения деревянных стоек.
2. От чего зависит расчетное сопротивление древесины?