Коньковый узел

Максимальная поперечная сила в коньковом узле возникает при несимметричной временной снеговой равномерно распределенной нагрузке на половине пролёта, которая воспринимается парными накладками на болтах.

кН

где -погонная нагрузка

Определяем усилия, действующие на болты, присоединяющие накладки к поясу. Для определения величины усилий выберем расчетную схему, как показано на рисунке. Величина реакции в балке соответствует величине усилий в соответствующем ряду болтов. Состав уравнения равновесия получим:

Где - расстояние между первым рядом болтов в узле; - расстояние между вторым рядом болтов;

По правилам расстановки нагелей отношение между этими расстояниями может быть или . Мы приняли отношение , чтобы получить меньшее значение усилий. Таким образом l₁=1; l₂=3; l₂-l₁=3-1=2

R₁= kH; R₂= kH;

Принимаем диаметр болтов 22 мм и толщину накладок 100 мм (толщина накладки примерно должна быть равна половине ширины рамы).

Несущую способность на один рабочий шов при направлении передаваемого усилия под углом 90˚ к волокнам согласно табл. 17, 19[5] находим из условий:

-изгиб болта:

кН,

Но не более кН,

где – толщина накладки, см;

– диаметр болтов, см;

- коэффициент, зависящий от диаметра болтов и величины угла между направлением усилия и волокнами древесины накладки по табл. 21[5];

-смятия крайних элементов - накладок с учётом угла между направлением усилия волокнами древесины рамы ():

кН

-смятия среднего элемента -рамы с учётом угла между направлением усилия и волокнами древесины рамы ():

кН

где -ширина среднего элемента-рамы, см.

Минимальная несущая способность одного болта на один рабочий шов из данных трёх условий: кН, тогда необходимое количество болтов в ближайшем к узлу ряду

, принимаем два болта.

Количество болтов в дальнем от узла ряду:

, принимаем один болт.

Расстояние между болтами принимаем по правилам их расстановки по СП [ 5] см, принимаем 16 см, тогда расстояние см.

Ширину накладки принимаем , что равно 209 мм, по сортаменту ГОСТ 24454-80* принимаем ширину накладки 225 мм, тогда расстояние от края накладки до болтов мм, расстояние между болтами

мм, что больше чем мм.

Изгибающий момент в накладках определяется по схеме рис. 9.

кН см

Момент инерции накладки, ослабленной двумя отверстиями диаметром 2, 2 см:

где -расстояние между болтами.

Момент сопротивления накладки

Напряжение в накладках

,

где - расчетное сопротивление древесины изгибу по табл. 3 [5]