Проверка прочности выполняется.

Проверка устойчивости

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато – изгибаемых элементов производим по формуле 33(1):

n = 1- для элементов, имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования.

- коэффициент продольного изгиба.

- коэффициент определяемый по формуле 23(1).

Расчет ведем только на отрицательный момент.

При сжатые волокна внизу, растянутые вверху, растянутая грань раскреплена от выпучивания плитами покрытия и связью, сжатая грань раскреплена связями.

В связи с тем, что высота здания большая: 30м., то одного раскрепления недостаточно делаем несколько раскреплений, тем самым уменьшая , получаем что .

,,

.

- коэффициент продольного изгиба.

(формула23(1).)

Т.к. сжатая кромка раскреплена, то в расчет вводим коэффициенты kПМ, kПN.

(формула 34(1))

(формула 24(1))

где: - центральный угол в радианах, определяющий участок .()

- число промежуточных подкреплений; т.к. у нас 4 промежуточных закрепления, то: .

Устойчивость обеспечена.

Расчет опорных узлов. (1 вариант)

Расчетные усилия: N=-232,77 кН; Q=94,394 кН

Так, как пролет арки 60 м (>18 м), то конструктивно узел решается в виде классического плиточного шарнира.

Определим высоту плиточного шарнира:

N - продольное усилие в опорном узле

b =30 см– ширина плиточного шарнира

Rстсм =1,66 кН – расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245

Конструктивно принимаем hш = 10 см.

Принимаем диаметр болтов dб=24 мм, тогда по п. 5.18

Принимаем размеры накладок 500 х 510 мм, толщина листа башмака 16 мм.

Стальные башмаки опорного узла крепятся к арке 8 болтами d = 24 мм.

Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:

,

гдеMб = Q·e = 94,394·0,325 = 30,68 кНм.

e=0,325 – расстояние от центра тяжести шарнира до центра тяжести болтов башмака;

zi – расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;

nб – число болтов в крайнем ряду по горизонтали;

mб – общее число болтов в накладке.

Zmax – максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;

Несущая способность одного болта Tб: определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:

(т.17(1))

Несущая способность болтового соединения обеспечена.

Т.к. арка в опорном узле опирается неполным сечением через стальные башмаки и древесина испытывает смятие, то необходимо проверить условие:

- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам.

KN – коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков. KN=0,9 –смятие поперек волокон.

Fсм=30ּ50=1500 см2 – площадь смятия под башмаком.

232,77/1500 = 0,155 кН/см2 <1,29 ּ0,9 = 1,161 кН/см2

Прочность на смятие обеспечена.

Проверка опорного узла на скалывание по клеевому шву:

,

, .

Прочность на скалывание обеспечена.

Расчет опорных узлов. (2 вариант)

Расчетные усилия: N=-232.77 кН; Q=94.394 кН

Так, как пролет арки 75 м (>18 м), конструктивно узел решаем в виде: валикового шарнира.

Определим высоту валикового шарнира:

N - продольное усилие в опорном узле

b =30 см– ширина плиточного шарнира

Rстсм =1,66 кН – расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245

Конструктивно принимаем hш = 30 см.

Принимаем диаметр болтов dб=24 мм, тогда по п. 5.18

Принимаем накладки А – образной формы, толщина листа башмака 16 мм.

Стальные башмаки опорного узла крепятся к арке 10 болтами d = 24 мм.

Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:

,