А. Савельев - Евроремонт в хрущевке. Кухонная мебель...(Сделай сам №4∙1998)

1. Расчет внутреннего уголка(рис. 10)

Рис. 10. Расчет перемычки при расширении оконного проема

На уголок давят две силы: вес плит перекрытия и вес вышележащей кладки.

Вес плит перекрытия рассчитывается по формуле:

q= р∙ b∙ h∙ γ,

где

р — объемный вес 1 м 3железобетонных плит — 2400 кг/м 3; b — половина длины плиты перекрытия (вес другой половины расположен на противоположной стене); b = 3 м; h — высота плиты перекрытия — 0,22 м; γ — коэффициент прочности 1,4;

q= 2400∙3∙0,22∙1,4 = l 2∙м∙м = 2218 кг/м

Максимальный момент, возникающий от нагрузки веса плит:

M 1 max= q∙ l 2/8 = 2218∙1,8 2(кг/м)∙м 2= 898 кгм

Вторая нагрузка, воздействующая на уголок от веса кирпичной кладки:

q 1= р 1∙ b 1∙ h 1∙ γ 1,

Кирпичная кладка давит на перемычку по треугольнику с углом у основания 60°. Выше в кладке образуется самонесущий свод.

р 1— объемный вес кирпичной кладки — 2000 кг/м 3; b 1— толщина давящей кладки (по условию половина толщины стены) — 0,32 м; h 1— высота давящей кладки.

h 1— I∙sin 60° = 1,8∙√3/2 = 0,9∙√3 м;

у 1— коэффициент прочности 1,1;

q 1= 2000∙0,32∙0,9∙√3∙1,1 = (кг/м 3)∙м∙м = 1097 кг/м;

М 2 max= q 1∙ l 2/12 = 1097∙1.82/12 = (кг/м)∙м 2= 296.

Суммарный момент, возникающий в уголке от двух нагрузок:

М= M 1+ М 2= 898 + 296 = 1194 кгм.

Напряжение, возникающее в уголке, стремится разорвать его. Следовательно, нужно подбирать такую площадь сечения уголка, напряжение (G), в котором будет близко к предельно допустимому ( R пр= 2100 кг/см 3), но все же ниже его:

G= M/ W<= R пр

Площадь сечения металлических прокатных изделий выбирается по таблицам сортамента (есть во всех справочниках), по значению W (момент сопротивления, см 3).

Отсюда,

W= M/ R пр= 1194/2100 = кгм/(кг/см 2) = кг∙100 см/(кг∙см 2) = 1194∙100/2100 = 57 см 3

В таблицах сортамента значение дано для двутавров и швеллеров. Для уголков его нет, зато есть значение момента инерции J xи расстояние от центра тяжести до растянутой оси J c.

Тогда,

W уг= V x/ У с<= W;

W уг= 256/4.05 = см 4/см = 63,2 см3 > 57 см 3

По расчету на прочность проходит уголок L125х80х8, подобранный по сортаменту, с показателями V x= 256 см 4, У с= 4,05 см.

Неравнобокий уголок я выбрал из чисто эгоистических соображений, под него надо делать мельче паз.

2. Расчет наружного уголка

На этот уголок действует нагрузка только от веса кладки.

q 1= р 1∙ b 1∙ h 1∙ γ 1= 2000∙0.32∙0.9∙√3∙1.1 = 1097 кг/м;

М max= q 1∙ l 2/12 = 1097∙1.82/12 — 296 кгм,

W= M/ R пр= 29600/2100 = 14 см 3

По прочности проходит уголок L75x50х5, V x= 34,8 см 4, У с= 2,39 см.

W уг= V x/ У c= 34,8/2,39 = 14.56 см 3> 14 см 3

3. Расчет внутреннего уголка на срез

Уголок воспринимает не только силу, изгибающую его вниз, но также и поперечную силу, пытающуюся срезать уголок на опоре.

На внутренний уголок действуют две силы — от веса плит и от веса кладки, рассчитываемые по формулам:

Q 1= q∙ l/2, Q 2= q 1∙ l/2, Q= Q 1+ Q 2.

Q= ( q∙ l/2) + ( q 1∙ l/2) = 1/2∙( q+ q 1) = 0.9∙(1097 + 2218) = 1657 кг

Нагрузка, возникающая от поперечной силы, должна быть меньше или равна предельно допустимой. Для металла R срез= 3650 кг/см 2

r= Q/ F уг=< R срез

где F угиз сортамента ( F L125x80x8= 16 см 2).

r=1657 кг/16 см 3= 103,6 кг/см 2=< 3650 кг/см 2

Уголок проходит с огромным запасом прочности.

4. Расчет наружного уголка на срез,

F L75x50x5= 6,11 см 2;

Q= q 1∙ l/2 = 1097∙0.9 = (кг/м)∙м = 987 кг;

r= Q/ F уг= 987/6,11 = 161,6 кг/см 2< 3650 кг/см 2.

Уголок проходит.

5. Расчет на прогиб внутреннего уголка

Прогиб балок на двух шарнирных опорах рассчитывается по формуле:

f= —(5/384)∙ q∙ l 4/( E∙ V x)

где знак «—» означает направление прогиба «вниз».

Е — модуль упругости, для стали Е = 19∙10 5кг/см 2.

Прогиб внутреннего уголка: