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

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: