Для удобства размещения стеновых панелей, анкерные болты размещаются на боковых плоскостях колонны, со смещением от растянутой кромки сечения на расстояние А. Задавшись диаметром нагельных болтов d = 14 мм, определяется минимально допустимое расстояние а до края колонны: a > S3 = 2,5d = 3.5 см.

В итоге получаются необходимые для расчета геометрические параметры:

Усилие растяжения в анкерных болтах определяется для двух сочетаний нагрузок:

· сочетание 2 постоянная + снеговая + ветровая нагрузки:

N =146.891 кН;М = 437.018 кНсм²;

М_деф = 924.323 кНсм²;K_w =0.926

N_a = –0.5N + М_деф / k_w e ;

N_a = –0.5∙146.891+ 924.323 / (0.928 ∙ 20)= -26.463 кНсм

· сочетание 1б постоянная + ветровая нагрузки:

N =33.513 кН;М = 485.576 кНсм²;

М_деф = М / x = 485.576 / 0.904 = 537.108 кНсм²

N_a = –0.5N + М_деф / k_w e ;

N_a = –0.5 ∙33.513 + 537.108 / (0.928 ∙ 20)= 10.544 кНсм – N _max

Требуемая площадь поперечного сечения анкерных болтов:

k_o = 0.8 – коэффициент влияния концентрации напряжений в сечениях с винтовой нарезкой;

k_с = 0.85 – коэффициент условий работы спаренных тяжей.

Принимаем 2 анкерных болта класса AI Æ14 с A_нт = 3.080 см² > А_тр =0.689 см²

Конструктивный расчет башмака колонны

Расчет нагельных болтов

Определение количества болтовых нагелей, необходимых для закрепления металлических накладок к стволу колонны:

, где:

Т_б=2.5 ∙ 2² = 10.0;

N_{a max} = 10.544 kH.

Принимаем 2 анкерных болта класса AI Æ14.

Расчет листовых накладок

Требуемая площадь сечения накладок:

Принимаем накладку b_н = 50 мм, толщина накладки t_н = 0.5 мм.

А_нт = t_н [b_н – 0.5d - 0.3] = 0.5∙(5 – 2.3) = 1.350 см²

Расчет монтажных столиков

Размеры монтажного столика в плане определяется из условия размещения шайбы под анкерный болт, диаметром 14 мм: а > 4d = 56 мм. Принимаем монтажный столик, размером 80 х 100 мм. Определение напряжения смятия, возникающего по плоскости контакта между шайбами и монтажным столиком по действием анкерных усилий:

Изгибающий момент для единичной полосы монтажного столика как пластины, подкрепленной по трем сторонам, и соотношением размеров в плане:

Требуемая толщина монтажного столика

Принимаем t_см = 10 мм.

Прочность контактных сопряжений по обрезу фундамента

Максимальные напряжения сжатия по обрезу фундамента:

Фундаменты выполнены из бетона класса В20 с расчетным сопротивлением местному смятию при соотношении площадей фундамента и колонны А_ф / А_к = 2:

Так как расчетное сопротивление бетона меньше расчетного сопротивления древесины продольному сжатию (смятию) R_c = 1.5 кН/см², проверка прочности имеет вид:

,

Т.е. прочность контактного сопряжения древесины и бетона по обрезу фундамента обеспечена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» - М.: Стойиздат, 1982.

2. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» - М.: Изд. ЦНИТА, 1985.

3. СНиП II-23-81 «Металлические конструкции» - М.: Стойиздат, 1982.

4. Методические указания к курсовому проекту по конструкциям из дерева и пластмасс «Несущие деревянные конструкции с соединениями на нагельных коннекторах» - Киров: ВГУ, 2000 г.

5. Пособие по проектированию деревянных конструкций к СниП II-25-80 – М.: Стройиздат, 1986.

6. «Конструкции из дерева и пластмасс» - М.: Стройиздат, 1986.