Проектирование промышленного деревянного отапливаемого одноэтажного здания размерами 15*60 м (в осях)

коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки и принимаемый равным для фанеры марок ФСФ и ФК – 0,6;  =0,8 см толщина верхней обшивки; =0,6 см толщина нижней обшивки; Е_ф=90000 кгс/см² – модуль упругости семислойной фанеры; =90000 кгс/см² – то же, пятислойной фанеры; Е_др=100000 кгс/см²- то же, древесины ребер; d=14,6 см – толщина ребра панели; с₀=14,6 см – ширина доски ребра с учетом острожки; n – количество ребер.

Определяем положение нейтральной оси и приведенный к фанере момент инерции сечения. Приведенный статический момент сечения относительно нижней плоскости

=13684,6 см²

см.

Приведенный к фанере верхней обшивки момент инерции

 

=56314 см⁴.

Проверяем прочность панели на изгиб в растянутой обшивке

кгс/см²;

в сжатой обшивке

кгс/см²

здесь 0,8 – коэффициент устойчивости сжатой обшивки;

Относительный прогиб панели от нормативной нагрузки без учета ослабления обшивок стыками определим по формуле

где 1,5 м –ширина панели.

4. Балка покрытия.

4.1 Сбор нагрузок.

Нормативная нагрузка от клееной панели кровли при ее уклоне

кгс/см².

где - из таблицы 1; - уклон верхнего пояса балки;

Нормативная нагрузка от клееной балки покрытия

кгс/см².

Где - коэффициент собственного веса по [2] принимаемый 4..6;

Нагрузки на покрытие сведены в таблицу

Табл.2

Вид нагрузки	Коэф. перегрузки	Нагрузки
		единичные, кгс/м2		на 1 м балки, кгс/м
		нормативная	расчетная	нормативная	расчетная
Постоянная: Клеефанерная панель Многослойная балка	1,15 1,1	56,1 16,7	64,5 18,37	366,6 100,2	387 110,22
ИТОГО постоянная		72,88	82,87	466,8	497,22
Снеговая нагрузка	1,6	150	240	900	1440
Полная нагрузка		222,8	322,87	1366,8	1937,22

4.2 Выбор генеральных размеров балки.

В качестве стропильного элемента принимаем двускатную дощатоклееную балку пролетом 15 м. В соответствии с [2] отношение h/l=1/10 – 1/15, принимаем высоту балки h=1200 мм в середине. При уклоне верхнего пояса i=1:20, высота балки на опорах

 м.

Принимаем h₀=0,8 м.

4.3 Расчет сечения.

Расстояние x от опоры до наиболее напряженного при изгибе сечения при равномерной нагрузке

м,

а высота балки в этом сечении

мм.

Расчетный изгибающий момент в опасном сечении и поперечная сила на опоре балки

 кгс м;

 кгс.

Требуемый момент сопротивления балки в опасном сечении

 см³.

При известных высотах сечений балки прямоугольного профиля ширина сечения определяется по следующим условиям прочности:

по нормальным напряжениям от изгиба

 см;

на скалывание клеевого шва в опорных зонах

 см,

где =0,8 и =0,6 – коэффициенты к моменту сопротивления по [1].

Принимаем для балки по сортаменту доски 25050 мм, которые после четырех сторонней острожки будут иметь размеры 24344 мм. Балка в середине пролета собирается из 28 слоев со стеской до высоты 1200 мм, а на концах – из 19 слоев со стеской до 800 мм.

Относительный прогиб двускатной балки прямоугольного сечения определяется по формуле

где I – момент инерции сечения в середине пролета балки,

 см⁴;

k- коэффициент учитывающий переменность сечения балки,

Принятые сечения балки в пролете и на опорах удовлетворяют требованиям прочности, жесткости и поперечной устойчивости, поскольку при этом соблюдается условие

4.4. Расчет опирания балок.

Из условия смятия поперек волокон древесины балки в опорной плоскости находим ширину обвязочного бруса

 см;

принимаем обвязочный брус сечением 250мм.

Проверяем высоту обвязочного бруса, как распорки вертикальных связей между стойками при [] =200 при расстоянии между балками B=600 см:

 см  <  h_об=25 см.

Применяем клей марки  КБ-3. Запрессовку производим на прессах или с помощью вайм. Расход клея находим по формуле:

 кг,

где - расход клея, принимаемый 0,25-0,3 кг/м²;  -толщина досок; -количество слоев; -объем древесины, м³.

5. Дощато-клееная колонна.

5.1. Предварительный подбор сечения колонны.

Предельная гибкость для колонн равна 120. При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью 100. Тогда при  и распорках, располагаемых по верху колонн,

;                      ;

;                             ;

при высоте здания H=5 м получим:

 м;              м;

Принимаем для изготовления колонн доски шириной 200 и толщиной 40 мм. После фрезерования толщина досок составит 40-7=33 мм. Ширина колонны после фрезерования будет 200-15=185 мм. С учетом принятой толщины досок после острожки высота сечения колонны будет h_к=12мм; b_к=185 мм.

5.2. Определение нагрузок на колонну.

Нагрузки от:

·  ограждающих конструкций покрытия: расчетный пролет

м.

Полная ширина покрытия здания:  м,

где -пролет здания;  -толщина стены; - свес карниза.

 кН;

·  от веса ригеля (клеедощатой балки):

 кН;

·  от снега:

кН;

Значения , , - взяты из таблицы 2.

·  Собственный вес колонны:

 кН;

·  Нагрузки на колонну от стен:

 м, где 0,8-высота балки на опоре; 0,155-толщина настила.

 кН.

·  Ветровая нагрузка:

Проектируемое здание находится в III ветровом районе. По СниП 2.01.07-85 находим нормативное значение ветрового давления w₀=0,38 кПа. Считаем, что тип местности относится городской территории, т. е. тип местности В. Ветровая нагрузка определяется по формуле:

;

коэффициент k, учитывающий неравномерность распределения ветрового давления по высоте, при высоте до 5 метров при тине местности В равен 0,5. Так как высота здания 5 метров, считаем ветровое давление равномерно распределенным по высоте. Коэффициент с с наветренной стороны равен 0,8; с подветренной 0,6; тогда: