Расчет дощатоклееной армированной балки с двойным армированием. Статический расчет шарнирной рамы

Содержание:

Исходные данные	2
1 Технико-экономическое обоснование выбранной конструкции сооружения	2
1.1 Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления	3
1.2 Проектирование утепленной клеефанерной панели покрытия под рулонную кровлю	8
2 Расчет дощатоклееной армированной балки с двойным армированием	11
3 Статический расчет шарнирной  рамы	14
4Конструктивный расчет стоек	18
4.1 Расчет крайней стойки	18
4.2 Расчет крепления стоек крайнего рядак фундаменту	19
Литература	22

Исходные данные (шифр 124).

§  пролет – 21м;

§  высота рамы до карнизного узла – 4м;

§  пролетная конструкция – дощатоклеенная армированная балка (АБ);

§  материал кровли – стеклорубероид;

§  шаг рам – 3м;

§  порода древесины – кедр;

§  длина здания – 48м;

§  расчетная температура воздуха в помещении – 17⁰С;

§  относительная влажность воздуха – 80;

§  район строительства – Тамбов III;

Рис.1 Схема поперечника.

Рис.2 Конструктивная схема шарнирной рамы.

Конструкции кровельных настилов

Построечного изготовления;

Заводского изготовления;

1.1 Расчет элементов теплой рулонной

кровли построечного изготовления

Определения требуемое сопротивление теплопередаче :

продолжительность отопительного периода для г. Тамбов

средняя температура отопительного периода

тогда

Примем трехслойный гидроизоляционный ковер из стеклорубероида.

Определим толщину утеплителя по формуле:

коэффициент теплопередачи наружной поверхности 

коэффициент теплопередачи внутренней поверхности 

принимаем

По весу снегового покрова г. Тамбов относится к III снеговому району, для которого  

,

Нагрузки на кровлю:

постоянная –

снеговая –

где

монтажная –

Требуемая толщина досок из условия прочности при 1-м загружении при действии расчетных нагрузок:

где  

          для КУЭ3;

- коэффициент, учитывающий породу древесины (табл.6.6 СНБ), ;

- расчётное сопротивление древесины изгибу (табл.6.5 СНБ).  

То же из условия прочности при 2-м загружении при распределительном бруске посередине пролета:        

Требуемая толщина досок из условия жесткости при 1-м загружении при действии нормативных нагрузок 

,

где

принимаем толщину доски 19 мм.

Проверочные расчеты верхнего настила.

Изгибающий момент при 1-м загружении:

; 

где

        

Момент сопротивления и момент  инерции верхнего настила:

Напряжения изгиба при 1-м загружении:

Изгибающий момент во 2-м загружении:

Напряжения изгиба при 2-м загружении:

Проверка жесткости:

Эскизный расчет нижнего настила

Пролет:                               

Нагрузки:

Требуемая толщина:      

Требуемая толщина при 2-м загружении и из условия жесткости:

Принимаем стандартные доски с толщиной 32 мм, что с учетом острожки  даст 27 мм.

Проверочные расчеты нижнего настила

Рассмотрим отдельную доску нижнего настила 175´27 мм, для которой

Проверка жесткости:

Сбор нагрузок на прогон

Табл. 1 – Нагрузки на прогон

Наименование нагрузки	Нормативная величина нагрузки	gf	Расчетная величина нагрузки
1. Постоянные от собственного веса: гравий втопленный в битумную мастику (20мм) стеклорубероид (3 слоя) верхнего настила толщиной 19 мм поперечных ребер 50´175 с шагом 1,05 продольных ребер 50´50 с шагом 1 м утеплитель из минваты толщиной 200 мм и плотностью 75 кг/м3 пароизоляция нижнего настила толщиной 27 мм прогонов (ориентировочно) приборов освещения (5 кг/м2)	0,2 0,1 0,1 0,05 0,02 0,15 0,02 0,05 0,05 0,05	1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,2 1,1 1,1 1,2 1,2	0,24 0,12 0,11 0,06 0,02 0,18 0,02 0,06 0,06 0,06
Итого постоянная	0,79		0,93
2. Снеговая для г. Тамбов (III р-н)	1,0	1,6	1,6
Итого полная	1,79		2,53

Погонные нагрузки на прогон:

Изгибающий момент в середине разрезного прогона при пролете l=3м:

Требуемый момент сопротивления:

Задавшись соотношением сторон n=h/b=2, получим:

Принимаем брус со стандартными размерами 100´175(h), с учетом острожки с 3-х сторон получаем 90´170 (h).

Проверочные расчеты разрезного прогона

Геометрические характеристики:

 

 

Распределенная нагрузка от массы прогона:

Полные нагрузки на прогон составят:

Изгибающий момент при 1-м загружении:

и напряжения:         

Изгибающий момент во 2-м загружении:

Следовательно проверку на 2-е загружение можно не делать.

Проверка жесткости прогона:

Жесткость прогона обеспечена.

Приведенный расход древесины:

1.2 Проектирование утепленной клеефанерной

панели покрытия под рулонную кровлю.

Номинальные размеры в плане – 1,5´3 м; из водостойкой фанеры марки ФБС; ребра из досок (кедр); район строительства г. Тамбов (S₀=1кПа).

Эскизный расчет панели

Примем ориентировочно массу панели с утеплителем 60 кг/м³=0,6 кПа.

Нагрузки на 1 м панели:

Расчетный пролет:        

Расчетный изгибающий момент:

Примем толщину верхней обшивки , а нижней

Предельное расстояние в свету между ребрами:

где – расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа поперек волокон наружных слоев (табл. 6.11 СНБ 5.05.01-2000);

– коэффициент условий работы (см. табл. 6.4 СНБ 5.05.01-2000);

– коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками – для фанеры бакелизированной

Требуемое число ребер:

Принимаем 2 ребра. Определим ориентировочную высоту рёбер h_p, вычислив предварительно гибкость сжатой обшивки  где  – расстояние между рёбрами в свету. Так как , коэффициент продольного изгиба .

Определяем ориентировочно высоту ребер h_p по формулам:

Окончательно принимаем высоту ребра:

 с учётом острожки кромок с двух сторон по 5мм.

При высоте рёбер 0,240 м воздушный продух над утеплителем составит что допустимо.

Проверочные расчеты клеефанерной панели

Табл. 2 – Нагрузки на панель