Расчет дощато-клееной колонны

 

Предварительный подбор сечения колонны

Предельная гибкость для колонн равна 120

При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью 100.

Тогда при l = 100 и распорках, располагаемых по верху колонн,

;

;

Принимаем, что для изготовления колонн используются доски шириной 250мм и толщиной 40мм. После фрезерования (острожки) толщина досок составит 40-7=33мм. Ширина досок после острожки заготовочных блоков по пласти будет в _к = 250-15 = 235мм. С учетом принятой толщины досок после острожки высота сечения колонн будет

h _к = 16 × 33мм = 528 мм.

b _к принимает равным ширине доски = 235

 

Определение нагрузок на колонну

Схема рамы приведена на рис. 3.

Определим действующие на колонну расчетные вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Рис. 3. Схематический разрез здания

 

Предварительно определим:

- расчетный пролет конструкции покрытия:

- полная ширина здания:

где l _СВ – пролет здания в свету;

t _ст – толщина стенового ограждения;

а_к – вылет карниза

 

Нагрузки на колонну:

- от ограждающих конструкций покрытия

где В – шаг колонн каркаса

- от веса ригеля (в нашем случае дощато-клееной балки)

- от снеговой нагрузки:

- от собственного веса колонны:

где r - объемный вес древесины равный 5кН/м³

- от стеновых панелей:

Определим горизонтальные нагрузки, действующие на раму.

Продольное расчетное значение ветровой нагрузки на 1м² поверхности

W_m = g_fm × W_o × C

где g_fm – коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки, определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т

при Т = 50 лет g_fm = 1

W_о – характеристическое значение ветрового давления, определяется в зависимости от ветрового района; для г.Мариуполь W_о = 600 Па

С небольшой погрешностью можно заменить схему распределения коэффициента k по рис 4,а на схему распределения k по рис 4,б.

Тогда при м k = 0,4, а при м получим k = 0,508

а) б)

Рис. 4

а) по ДБН В.1.2-2-2006; б)принятое в расчёте колонны

 

С – коэффициент, определяемый по формуле

С =С_aer × С_h × С_alt × С_rel × С_d

где С_aer – аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания.

При расчете рамы учитываются только коэффициенты С для вертикальных стен, принимая их равными С_aer = 0,8 с наветренной стороны (активное давление) и С_aer для отсоса (пассивное давление) определяется в зависимости от длины и высоты здания в = 42 м и h ₁ = 7,69 м

 

и

 

Коэффициент надёжности

Расчётное линейные значения ветровой нагрузки, деуствующие на раму с учётом шага рам В = 3 м:

при :

при

Расчётное значение ветровой сосредоточенной нагрузки на раму в уровне ригеля при м

кН

кН

 

Определение усилий в колоннах

Поперечную раму однопролётного здания, состоящую из двух колонн, жестко защемлённых в фундаментах и шарнирно соединённых с ригелем в виде балки, рассчитывают на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Рама является однажды статически неопределённой системой.

При бесконечно большой жесткости ригеля (условное допущение) за лишнее неизвестное принято продольное усилие в ригиле, которое определяется по известным правилам строительной механики.

 

Определение изгибающих моментов(без учета коэффициента сочетаний).

От ветровой нагрузки:

-усилие в ригеле:

 

 

 

-изгибающие момент в уровне верха фундамента:

От внецентренного приложения нагрузки от стен:

- эксцентриситет приложения нагрузки от стен:

- изгибающий момент, действующий на стойку рамы:

- усилие в ригеле:

- изгибающие моменты в уровне верха фундамента:

 

Определение поперечных сил (без учета коэффициента сочетаний)

От ветровой нагрузки:

От внецентренного приложения нагрузки от стен:

Определение усилий в колоннах с учетом в необходимых случая коэффициентов сочетаний.

Первое сочетание нагрузок:

Моменты на уровне верха фундаментов:

Для расчета колонн на прочность и устойчивость плоской формы деформирования принимаем значения: