Деревянные ограждающие конструкции каркасного одноэтажного здания (длина здания – 16 м, высота – 5 м)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(Сибстрин)

                                          Кафедра деревянных

         конструкций

КУРСОВАЯ РАБОТА

ДЕРЕВЯННЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ КАРКАСНОГО

 ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КР.РРан. 11 – 2006

Выполнила:

Студентка 411 группы

Руководитель:

2006 Г

СОДЕРЖАНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ……………………………………………………......3

2. РАСЧЕТ ДВОЙНОГО ДОЩАТОГО НАСТИЛА………………………....…4

3. РАСЧЕТ ПРОГОНОВ КОНСОЛЬНО-БАЛОЧНЫХ…………………….......7

4. РАСЧЕТ БАЛКИ КЛЕЕФАНЕРНОЙ ДВУСКАТНОЙ С ПЛОСКИМИ СТЕНКАМИ.............................................................................................................9

5. РАСЧЕТ СТОЙКИ КЛЕЕНОЙ ОДНОПРОЛЕТНОЙ РАМЫ.......................14

6. РАСЧЕТ УЗЛА ЗАЩЕМЛЕНИЯ СТОЙКИ В ФУНДАМЕНТ.....................19

7. РАСЧЕТ ФАХВЕРКОВОЙ КОЛОННЫ.........................................................21

8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..........................................23

1.  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Конструктивная схема здания:         

Размеры:  L = 16м;

h1 = 5м;

a = 4,5м;

a×n = 45м;

Нагрузки:    - ветровая нагрузка III: wo = 0.38 кПа;

- здание: неотапливаемое;

- снеговая нагрузка II: k = 1,2 кПа;

2.  РАСЧЕТ ДВОЙНОГО ДОЩАТОГО НАСТИЛА.

Исходные данные.

Запроектировать двойной дощатый настил, состоящий из рабочего и защитного настила и трехслойной рулонной кровли. Щиты настила шириной 2м, длиной 3м опираются на прогоны, установленные с шагом l = 1,5м. Район строительства по снеговой нагрузке II. Уклон кровли i = 1/12. Температурно-влажностные условия эксплуатации Б2.

Защитный настил принимаем без расчета из досок сечением b×δ = 100×16мм, расположенных под углом 45º к доскам рабочего настила. Нижний рабочий настил назначаем из досок сечением 150×25мм (согласно сортаменту пиломатериалов ГОСТ 8486-86*Е). Для проветривания делаем его разреженным с зазором ∆ = 100мм.

Согласно п. 3.1. табл. 3 СНиП II-25-80, расчетное сопротивление для древесины второго сорта принимаем равным при изгибе Rи = 13 МПа, согласно п. 3.1г, расчетное сопротивление необходимо умножать на коэффициент mи = 1,2 при учете временных нагрузок (ветровой, монтажной и гололедной), т.е. Rи = 13×1,2 = 15,6 МПа.

Произведем сбор нагрузок на 1 кв.м горизонтальной поверхности настила.

Таблица 1.

Вид нагрузки

Норматив. нагрузка кН/м2

Коэф-т надежн. по нагр. γf

Расчет. нагрузка кН/м2

Трехслойная рулонная кровля

0,09

1,3

0,117

Защитный настил 0,016×5

0,08

1,1

0,088

Рабочий настил 5·0,025×0,15×1/(0,15+0,1)

0,075

1,1

0,083

Итого

pн = 0,245

p = 0,288

Снеговая нагрузка

gн = 0,84

1,43

g = 1,2

Итого

qн = 1,085

q = 1,488

Расчетное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки получаем умножением на коэффициент 0,7 расчетной.

Настил рассчитываем как двухпролетную балку на два сочетания нагрузок:

1) На прочность и по деформациям (от действия равномерно распределенной постоянной и снеговой нагрузок);

2) На прочность (от действия постоянной распределенной нагрузки и сосредоточенной силы P). Нормативное значение P = 1кН. Коэффициент надежности по нагрузке γf = 1,2. Расчетное значение сосредоточенной силы P = Pн × γf = 1×1,2 = 1,2кН. (СНиП II-25-80).

Для скатных кровель расчет ведется только на нормальную составляющую нагрузки gxн = (gн + pycosα)·cosα, где α – угол наклона кровли к горизонту. При этом учитывается, что собственный вес кровли равномерно распределен по скату кровли, а снеговая нагрузка по ее горизонтальной проекции.

Расчет настила ведем для полосы шириной bрасч = 1,0м. Угол наклона кровли в виду его незначительности (α = 4º93') при расчете настила во внимание не принимаем.

Максимальный изгибающий момент при первом сочетании нагрузок:

М1 = ql2/8 = 1,488×1,52/8 = 0,4185кН·м, где q = 1.488×bрасч = 1,488 кН/м.

Момент сопротивления настила равен:

W = [b×δ2/6 (bрасч/(b+∆)] = [0,15×0,0252/6 (1,0/(0,15+0,1)] = 0,625·10-4м3.

Здесь в расчет берем только доски рабочего настила,

bрасч/(b+∆) – число досок, укладываемых на ширине настила 1м.

Напряжения при изгибе:

σ1 = M1/W = 0,4185·10-3/0,625·10-4 = 6,696 МПа < Rи = 15,6 МПа.

Момент инерции настила:

J = W·b/2 = (0.625·10-4×0.025)/2 = 0.781·10-6м4.

Прогиб:  f = 2.13/384×q·l4/E·J = 2.13/384×(1.085×1.54·10-3)/(104×0.781·10-6) = 0.0039м.

f / l = 0.0039/1.5 = 1/384 < [f / l] = 1/135.

Максимальный изгибающий момент при втором сочетании нагрузок:

М2 = 0,07·p·l2 + 0.207·P·l = 0.07×0.288×1.52 + 0.207×2.4×1.5 = 0.79 кНм.

Здесь считаем, что благодаря защитному настилу, действие сосредоточенной нагрузки P распространяется на ширину 0,5м рабочего настила. Соответственно на ширине настила в 1м разместится два груза и расчетная сосредоточенная нагрузка составит P = 1,2·2 = 2,4 кН.

σ2 = M2/W = 0,79·10-3/0,625·10-4 = 12,64 МПа < Rи = 15,6 МПа.

  1. РАСЧЕТ ПРОГОНОВ КОНСОЛЬНО-БАЛОЧНЫХ.

Исходные данные.

При шаге стропильных конструкций В = 4,5м принимаем консольно-балочные прогоны из бруса II сорта, размерами hп×bп = 125×150мм, согласно сортаменту пиломатериалов. Шаг прогонов сп=1,5м. Уклон кровли  i = 1/12.

Согласно п. 3.1. табл. 3 СНиП II-25-80, расчетное сопротивление для древесины второго сорта прямоугольного сечения с размерами свыше 11см до 50см при высоте сечения свыше 11см до 50см   равно при изгибе Rи = 14 МПа. Модуль упругости древесины Е = 10000МПа.

Шарниры располагаем попарно через пролет, осуществляя их в виде «косого прируба». Расстояние от опор до шарнира принимаем х = 0,15L (равномоментное решение). Крайний пролет уменьшаем до 0,85L.

Расчетная схема консольно-балочного прогона.

Произведем сбор нагрузок на 1 кв.м прогона.

Таблица 2.

Вид нагрузки

Норматив. нагрузка кН/м2

Коэф-т надежн. по нагр. γf

Расчет. нагрузка кН/м2

Трехслойная рулонная кровля

0,09

1,3

0,117

Защитный настил 0,016×5

0,08

1,1

0,088

Рабочий настил 5·0,025×0,15×1/(0,15+0,1)

0,075

1,1

0,083

Прогон hп×bп×γ/сп = 0,125×0,15×5/1,5

0,0625

1,1

0,6875

Итого

pн = 0,3075

p = 0,357

Снеговая нагрузка

gн = 0,84

1,43

g = 1,2

Итого

qн = 1,1475

q = 1,557

Полная нагрузка на 1м.пог. при шаге прогонов 1,5:

нормативная qн = 1,1475×1,5 = 1,72 кН/м;

расчетная q = 1,557×1,5 = 2,34 кН/м.

При расчете прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб. Геометрические характеристики сечения:

Wx = b×h2/6 = 0.125×0.152/6 = 0.00047м3;

Jx = b×h3/12 = 0.125×0.153/12 = 0.000035 м4;

Wx = h×b2/6 =0.15×0.1252/6 = 0.00039 м3;

Jx = h×b2/12 =0.15×0.1253/12 = 0.000024 м4.

Расчетная нагрузка при i = 1/12

q1 = qsinα = 2.34×0.083 =0.19 кН/м; q2 = qcosα = 2.34×0.996 =2.33 кН/м.

Изгибающие моменты в этом случае равны:

Мх = q2l2/16 = 2,33×4,52/16 = 2,95 кН·м;

Мy = q1l2/16 = 0,19×4,52/16 = 0,24 кН·м.

Расчет по первому предельному состоянию

Проверка прогона на прочность производится по формуле:

σи = Mx/Wx + My/WyRи

σи = (2.95·10-3/0.00047) + (0.24·10-3/0.00039) = 6.892 МПа < Rи = 14 МПа.

Расчет по второму предельному состоянию

Проверка прогона на прогиб производится по формуле:

(f /L) = [(f2x/L)+(f2y/L)]0.5≤ [f/L]

(fy/L) = (2.13qн1L3)/(384EIy) = (2.13×0.142×4.53)/(384×107×0.000024) = 0.0003;

(fx/L) = (2.13qн2L3)/(384EIx) = (2.13×1.71×4.53)/(384×107×0.000035) = 0.0025;

(f/L) = [(0.0003)2 + (0.0025)2]0.5 = 0.002518 = 1/397 < 1/175.

  1. РАСЧЕТ БАЛКИ КЛЕЕФАНЕРНОЙ ДВУХСКАТНОЙ С ПЛОСКИМИ СТЕНКАМИ

Похожие материалы

Информация о работе