Расчет деревянных конструкций для проектированного здания пролетом 15 метров и длиной 65 метров

Страницы работы

Содержание работы

Федеральное агентство по образованию РФ

Сибирский Государственный Индустриальный Университет

Кафедра инженерных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ПО ДЕРЕВЯННЫМ КОНСТРУКЦИЯМ

Выполнил     ст. гр. ЗСП-002:

Колесников А.В..

Проверила: Музыченко Л.Н.

Новокузнецк

 2005

Содержание

Задание на проект

3

1

Исходные данные

4

2

Расчет дощатых щитов

4

3

Расчет фермы сегментной

7

5

Расчет опорного узла фермы

14

4,6

Коньковый узел

17

5

Расчет поперечной рамы

19

6

Расчет колонны

21

7

Расчет узла крепления колонны к фундаменту

22

8

Расчет  фундамента

24

Литература

25


Исходные данные

 Необходимо запроектировать здание пролетом 15 метров, длиной – 65 метров. Высота до низа несущих конструкций – 3,3 метров. В качестве несущих конструкций используются сегментная ферма с клееным верхним поясом, высота которых – 2,5 метра. Здание отапливаемое. Строительство осуществляется в городе Белово. Снеговая норма-тивная нагрузка – 1,5 кПа, ветровая – 0,23 кПа. Порода древесины – ель. Расчетное соп-ротивление грунта – 1,5 кгс/см2.

2.1. Определение общих размеров фермы.

Расчетный пролет фермы l = 15 метров.   Расчетная высота фермы h = 2,5 м

Радиус кривизны верхнего пояса:

Rk=, т.к. f=l/6 → Rk=

длина дуги по оси верхнего пояса ,

где a - центральный угол дуги, определяемый из выражения:

откуда                        a = 73.74° .

Тогда:            

Вычисляем потребное количество на половину покрытия и размер щитов:

 м→8,045/6=1,34 м

Принимаем 3 плиты на половину покрытия размером 5м x 2,68 м.


   Сбор нагрузок представлен в таблице 2.1:

.

2.Расчет дощатых щитов.

В качестве ограждающих конструкций применяем дощатый щит размером 5х1,34м с тремя продольными ребрами. Верхняя обшивка щита состоит из двух слоев:  нижнего – рабочего и верхнего – защитного . Рабочий настил представляет собой разреженный ряд досок толщиной 16 мм. Защитный настил представляет собой сплошной ряд досок  толщиной 16 мм. Они укладываются на рабочий настил под углом 450 и крепятся к нему гвоздями.

Таблица 2.1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,кН/м

Коэффициент надежности

Расчетная нагрузка, кН/ м

Рулонный ковер 0,09кН/м2х2,68м

0,24

1,1

0,265

Косой защитный настил

0,016м х 5 кН/м3 х 2,68 м

0,214

1,1

0,235

Рабочий разреженный  настил

0,016м х 5 кН/м3 х 2,68 м 0,5

0,106

1,1

0,116

Среднее продольное ребро

0,1мх0,2мх5кН/ м3

0,1

1,1

0,11

Поперечные ребра каркаса

(40% от веса продольных)

0,04

1,1

0,044

Утеплитель (минераловатные плиты) (0,1х2 кН/ м3х(1,34-0,1)

0,258

1,2

0,309

Прижимные бруски

0,04х0,04х5х5,6

0,045

1,1

0,05

Пароизоляция

0,01х(2,68-0,1)

0,026

1,2

0,03

Нижняя обшивка

0,019х5кН/м2х2,68

0,214

1,1

0,235

Итого:

1,501

1,704

Снег 1,5 х 1,34

2,01

1,6

3,216

Всего:

3,511

4,92

Расчетная схема настила– однопролетная балка пролетом l = 5 – 0, 02 =4,98 м.

   Расчетные усилия в сечениях плиты:

М = ql2/8 = 4,92х4,982/8 = 15,25 кНм.

Q = ql/2 = 4,92х4,98/2 = 12.25 кН.

   Местный момент в верхней обшивке от веса монтажника 1 кН х1,2 =1,2 кН:

δнаст= 20÷30мм задается согласно сортамента пиломатериала.

 При сечении ребра 10х20 см

                 W = Вh2/6 =10х202/6 = 666.667см3

                  J = Bh3/12 =10х203/12 = 6666.67см3

Напряжение изгиба

          d = Ммак/W = 15,25кНм/666,667см3=   22875кН/м2 =2,3МПа< Rф.с. = 12 МПа.

Относительный прогиб

           для однопролетной балки, нагруженной равномерной нагрузкой

,

где Е=24000 МПа - модуль упругости. Прогиб не превосходит допустимый.

qр==4,92·4,98/2= 12,25 кН/м

Расчет крайних ребер.

Так как ширина среднего ребра равна 100 мм, а крайнего  ребра в 2 раза меньше чем на среднее ребро , то следовательно прочность крайних ребер обеспечена.

Расчет настила

Рабочий настил верхней обшивки рассчитываем как двухпролетную неразрезную балку.

Нагрузку на 1 пог. метр настила для полосы покрытия шириной в 1 метр:

qн==0,454+2,01= 2,464 кН/м

qр==0,5+3,216= 3,716 кН/м

изгибающий момент (постоянная + снеговая нагрузки)

изгибающий момент (постоянная нагрузка + сосредоточенный груз Р=1,2кН , распределенный на ширину настила)

=0,56 кНм

Более невыгодным будет 1 случай загружения

Напряжение изгиба  :

сорт

100·1,62/6=42см3

Условие не выполняется

Увеличиваем толщину настила

100·1,92/6=60,16см3

сорт

Принимаем толщину настила 19мм.

Проверяем по II гр. предельного состояния

где: =100см·1,93/12=57,16см4

Условие выполняется

Нижняя обшивка панели работает на местный изгиб от собственного веса и веса утеплителя с пароизоляцией.

Расчетная нагрузка определяем по таблице 2.1.

qр =0,309+0,235+0,03= 0,547 кН/м

По сравнению с нагрузкой на верхний настил, нагрузка на нижний настил в 6,7 раза меньше. Следовательно настил δ=16 мм на прочность и жесткость не проверяем.

Проверяем надежность крепления досок нижней обшивки к каркасу гвоздями, работающими на выдергивание.

Расчетную несущую способность на выдергивание одного гвоздя, забитого в древесину поперек волокон определяем по формуле:

Тв.г.=Rвг·π·dгв·агв    ,где Rвг =0.03кН/см2 –расчетное сопротивлению выдергиванию гвоздя на единицу поверхности соприкосания гвоздя с деревом для сухой древесины

·dгв –диаметр гвоздя

агв–расчетная длина сопротивляющейся выдергиванию части гвоздя

Принимаем гвозди ·dгв =3 мм; ·lгв =70 мм

Тогда агв = lгв – δ -1,5 dгв=70-16-1,5·3=49,5 мм

Тв.г.=0,03·3,14·0,3·4,95=0,14 кН

Похожие материалы

Информация о работе