Расчет дощатых щитов. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания

Страницы работы

35 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра инженерных конструкций

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Деревянные конструкции»

Выполнил: ст. гр. СПО-982

                                                                                                

Проверил: 

Новокузнецк 2002

Содержание

Задание. Ошибка! Закладка не определена.

1. Компоновка каркаса здания. 5

2. Расчет дощатых щитов. 6

3. Расчет клееной арки кругового очертания. 10

4. Расчет конькового узла арки. 20

5. Расчет затяжки. 23

6. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания. Ошибка! Закладка не определена.

1.  Компоновка каркаса здания

2. Расчет дощатых щитов.

В качестве ограждающих конструкций применяем дощатый щит размером 1,2´5 м с тремя продольными ребрами, верхнюю обшивку панели – из сплошного косого настила из досок толщиной 16 мм, опирающегося на разряженный рабочий настил из досок толщиной 16 мм. В качестве теплоизоляции используем минераловатные плиты на фенольной связке (g=200 кг/м2), толщиной 100 мм (см. рис. 2.1.).

Рис. 2.1.  Дощатая панель

Снеговая нагрузка (для IV района по весу снегового покрова)– 1,5 кН/м2.

Сбор нагрузок на 1 пог. м длины панели представлен в таблице 2.1.


                                                                                        Таблица 1.1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,кН/м

Коэффициент надежности

Расчетная нагрузка, кН/ м

1. Рулонный ковер три слоя

0,09*1

2. Косой защитный настил

0,016*5

3. Рабочий разряженный настил

0,016*5*0,5

4. Среднее продольное ребро

0,1*0,225*5*5/1,2

5. Крайние продольные ребра

0,1*0,225*5*1,2/5

6. Прижимные бруски

0,04*0,04*5*4/1,2

7. Минераловатные плиты

0,1*2*0,6*2/1,2

8. Параизоляция

0,01*0,6*2/1,2

9. Нижняя обшивка

0,016*5

0,09

0,08

0,04

0,093

0,09

0,026

0,2

0,01

0,08

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

1,2

1,2

1,1

0,099

0,088

0,044

0,1

0,099

0,028

0,24

0,012

0,088

Снег   1,5* 1

1,5

1,6

2,4

Итого:

2,209

-

3,198

Город Красноярск в IV снеговом районе S0=1,5 кПа, m=1 т.к. b=j0=24,730> >150Þ следовательно использовать схему 1.б по [2], где a=39,640¸24,730.

Расчеты геометрических параметров арки приведены дальше.

Расчет среднего ребра.

Расчетная схема панели – однопролетная шарнирно-опертая  балка. Расчетным пролетом панели считаем её длину, уменьшенную на 1%:

Напряжение изгиба:

Относительный прогиб:

Расчет крайних ребер.

Т.к. ширина среднего ребра равна 100 мм, а крайнего ребра 60 мм и нагрузка на крайние ребра в 2 раза меньше чем на среднее ребро, то следовательно прочность крайних ребер обеспечена.

Расчет верхнего рабочего настила.

I случай:

II случай:

Постоянная нагрузка и сосредоточенный груз от монтажника с инструментом Р=1,2 кН, распределенной на ширину настила 0,5 м:

Очевидно, что более невыгодным будет второй случай загружения.

Относительный прогиб:

Расчет нижней обшивки панели.

Учитывая сравнительно небольшую величину нагрузки нижнюю обшивку на прочность и жесткость не проверяем.

Проверка надежности крепления досок нижней обшивки к каркасу гвоздями, работающими на выдергивание.

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

где

принимаем lгв=60 мм, тогда

Забиваем по одному гвоздю в каждую доску. При ширине доски 15 см шаг гвоздей вдоль продольного ребра принимаем равным S=14 см.

Следовательно гвозди на выдергивание работают со значительным запасом.

3. Расчет клееной арки кругового очертания

Определение геометрических характеристик арки(рис.2.1). Стрела подъема арки:

Радиус кривизны арки:

Длина дуги арки:

Рис. 3.1. К расчету круговой арки

Синус центрального угла полуарки:

этому соответствуют: w=36852; cosw=0,8.

Нагрузки.Нагрузка от веса ограждающей части покрытия на 1м2 поверхности крыши (по данным расчета клеефанерной панели) равна:

нормативная -

расчетная -

Собственный вес арки равен:

Постоянная нагрузка действующая на 1 пог. м  арки:

1 Схема загружения: собственный вес+снег равномерно распределенный по всей длине пролета (рис. 3.2).

Рис. 3.2. 1-ая схема загружения арки

Снеговая нагрузка на 1 пог. м арки:

где

 - коэффициент снегозадержания для криволинейных покрытий.

2 Схема загружения: собственный вес+снег равномерно распределенный на 1/2 длине пролета (рис. 3.3).

Рис. 3.3. 2-ая схема загружения арки

Снеговая нагрузка на 1 пог.м арки:

3 Схема загружения: собственный вес+снег распределенный по всей длине пролета по треугольному закону (рис. 3.4). Снеговая нагрузка на 1 пог. м арки:

Рис. 3.4. 3-ая схема загружения арки

4 Схема загружения: собственный вес+снег распределенный на 1/2 длине пролета по треуголному закону (рис. 3.5).

Рис. 3.5. 4-ая схема загружения арки

Снеговая нагрузка на 1 пог. м арки:

Определение расчетных усилий в элементах арки. Для определения усилий каждую полуарку делим на пять равных частей (рис. 3.6).

Длина дуги и центральный угол, соответствующие одному делению:

За начало координат примем левую полуарку координаты центра кривизны оси полуарки:

                              Рис. 3.6. Координаты сечений полуарки

Координаты расчетных сечений арки (табл. 3.1)рассчитываем по формулам:

где

где

n – номер сечения.

Таблица 3.1.

Nсеч.

n.w1

wn=wо+n.w1

coswn

Sinwn

rк.coswn

rк.sinwn

хn

yn

0

0

53,2

0,599

0,8007

14,97

20,12

0

0

1

7,37

60,57

0,4913

0,8709

12,28

21,77

2,71

1,77

2

14,74

67,94

0,3756

0,9268

9,39

23,17

5,6

3,17

3

22,11

75,31

0,2536

0,9673

6,34

24,18

8,65

4,18

4

29,48

82,68

0,1274

0,9918

3,18

24,79

11,81

4,79

5

36,8

90

0

1

0

25

15

5

Определим опорные реакции в арке и величину распора.

1 Схема загружения: опорные реакции (рис. 3.7) от единичной нагрузки, равномернораспределенной по всей длине пролета:

Рис. 3.7. 1-ая схема загружения арки

          единичной нагрузкой

Величина распора:

2 Схема загружения: опорные реакции (рис. 3.8) от единичной нагрузки, равномернораспределенной по 1/2 длины пролета:

Рис. 3.8. 2-ая схема загружения арки

          единичной нагрузкой

 

Величина распора:

3 Схема загружения: опорные реакции (рис. 3.9) от единичной нагрузки, распределенной по треугольному закону на 1/2 длины пролета (слева).

Рис. 3.9. 3-ая схема загружения арки

          единичной нагрузкой

 

Величина распора:

4 Схема загружения: опорные реакции (рис. 3.10) от единичной нагрузки, распределенной по треугольному закону на 1/2 длины пролета (справа).

Рис. 3.10. 4-ая схема загружения арки

          единичной нагрузкой

 

Величина распора:

Значения Мх, Qх, Nх для загружений по 1 и 2-ой схемам на участке

0£х£ от q=1 кН/м:

Мхn=VA.xn-P.xn/2-H.yn;

Qxn=-H.sinwn+(VA-P.xn)coswn;

Nxn=H.coswn+(VA-P.xn).sinwn.

Значения Мх, Qх, Nх для загружений по 3 и 4-ой схемам на участке

0£х£:

Mxn=VA.(xn-3,2.(l-xn).x2n/l2)-H.yn;

Qxn=VA.(1-4,8.(l-xn).x2n/l2).coswn-H.sinwn;

Nxn=H.coswn+VA..(1-4,8.(l-xn).x2n/l2).sinwn.

Усилия в расчетных усилиях арки приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2.

Номер сечения

0£x£15

0£x£15

0£x£15

0£x£15

0£x£15

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

0

0

-9,03  

25,488

0

-9,03  

25,488

0

-2,269

15,747

0

0,94

-4,121

0

-2,254

3,097

1

-2,847

-13,557

21,758

-2,847

-13,557

21,758

6,903

-5,602

12,965

5,846

-3,53

-3,505

-4,14

-3,308

1,767

2

-3,005

-17,322

17,163

-3,005

-17,322

17,163

11,657

-8,304

9,462

6,108

-10,708

-4,766

-8,288

-13,334

-2,161

3

-1,711

-20,153

11,848

-1,711

-20,153

11,848

12,876

-10,223

5,368

2,888

-15,54

-6,705

-11,962

-6,011

-8,141

4

-0,365

-21,909

6,031

-0,363

-21,909

6,031

9,237

-11,229

0,322

-0,529

-13,69

-8,819

-14,476

-5,467

-15,057

5

0

-22,5

0,01

0

-22,5

0,01

0

-11,25

-3,74

0

-3,75

-10,619

-0

-3,75

-21,235

Для получения усилий от расчетных постоянной и временной нагрузок, полученные результаты от единичной нагрузки умножим на величину расчетных нагрузок, полученные усилия приведены в таблице 3.3. 

Таблица 3.3.

Номер сечения

0£x£15

0£x£15

0£x£15

0£x£15

0£x£15

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

Mx

Qx

Nx

0

0

-30,52

86,15

0

-54,18

152,93

0

-13,61

94,48

0

15,04

-65,93

0

-18,03

24,78

1

-9,62

-45,82

73,54

-17,08

-81,34

130,55

41,42

-33,61

77,79

93,54

-56,48

-56,08

-33,12

-26,46

14,14

2

-10,16

-58,55

58,01

-18,03

-103,93

102,98

69,94

-49,82

56,77

97,73

-171,33

-76,26

-66,30

-106,67

-17,29

3

-5,78

-68,12

40,05

-10,27

-120,92

71,09

77,26

-61,34

32,21

46,21

-248,64

-107,28

-95,70

-48,09

-65,13

4

-1,23

-74,05

20,39

-2,18

-131,45

36,19

55,42

-67,37

1,93

-8,46

-219,04

-141,11

-115,81

-43,74

-120,46

5

0

-76,05

0,03

0

-135,00

0,06

0

-67,50

-22,44

0

-60,00

-169,90

0

-30,00

-169,88

Составим расчетные сочетания нагрузок (табл. 3.4).


Расчетные сочетания усилий

Таблица 3.4.

сечения

M

Q

N

M

Q

N

M

Q

N

M

Q

N

0

0

-84,70

239,08

0

-44,13

180,63

0

-15,48

20,22

0

-15,48

20,22

1

-26,70

-127,16

204,09

31,80

-79,43

151,33

83,92

-102,30

17,46

83,92

-102,30

17,46

2

-28,19

-162,48

160,99

59,78

-108,37

114,78

87,57

-229,88

-18,25

87,57

-229,88

-18,25

3

-16,05

-189,04

111,14

71,48

-129,46

72,26

40,43

-316,76

-67,23

40,43

-316,76

-67,23

4

-3,41

-205,50

56,58

54,19

-141,42

22,32

-9,69

-293,09

-120,72

-9,69

-293,09

-120,72

5

0

-211,05

0,09

0

-143,55

-22,41

0

-136,05

-169,87

0

-136,05

-169,87

4

-3,41

-205,50

56,58

-1,23

-74,05

20,39

-117,04

-117,79

-100,08

-1,23

-74,05

20,39

3

-16,05

-189,04

111,14

-5,78

-68,12

40,05

-101,48

-116,21

-25,08

-5,78

-68,12

40,05

2

-28,19

-162,48

160,99

-10,16

-58,55

58,01

-76,46

-165,22

40,72

-10,16

-58,55

58,01

1

-26,70

-127,16

204,09

-9,62

-45,82

73,54

-42,74

-72,28

87,68

-9,62

-45,82

73,54

0

0

-84,70

239,08

0

-30,52

86,15

0

-48,55

110,93

0

-30,52

86,15

Расчетные усилия:

Похожие материалы

Информация о работе