Техническое проектирование. Проектирование плиты покрытия. Проектирование стропильной балки. Проектирование колонны, страница 7

.

1/300 – предельный прогиб для клееных балок по табл. 16 [3].

Определяем длину опирания опоры балки

см. Принимаем а = 25 см.

Здесь МПа – расчетное сопротивление местному смятию поперек волокон древесины.

2.3. Проектирование колонны

Исходные данные

Район строительства – г. Красноярск, тип местности В.

Пролет здания 18 м;  высота до низа стропильной балки – 4,8 м;

шаг колонн – 6 м.

Вышележащие конструкции – клеедощатые балки, клеефанерные плиты. Стеновые панели – клеефанерные.

Колонну проектируем клеедощатой из древесины сосны третьего сорта.

Предварительный подбор сечения колонны

Предельная гибкость для колонн по табл. 14 [3]  = 120. При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью  = 110. Тогда при  = 110 и распорках, располагаемых по верху колонн,

;

.

При высоте здания 4,8 м, получим:

м; м.

Принимаем, что для изготовления колонн используются доски шириной 185 и толщиной 40 мм. После фрезерования толщина досок составит 40 – 7 = = 33 мм. Ширина колонны после фрезерования заготовочных блоков по пласти будет b_к = 185 – 15 = 160 мм. С учетом принятой толщины досок после острожки высота сечения колонн будет h_к = 10×33 = 330 мм.

Определение нагрузок на колонну

Расчетная схема рамы приведена на рис. 6.

Расчетный пролет фермы L₀ = 17,7 м.

Рис. 6. Расчетная схема поперечной рамы

Постоянные нагрузки

Сосредоточенная нагрузка на колонну от действия постоянных нагрузок покрытия (см. табл. 4):

кН, где B и L – шаг колонн и пролет здания соответственно.

Момент от F₁:

кН×м, где е₁ – эксцентриситет приложения нагрузки (см. рис. 7, а), 0,330 м – высота сечения колонны, 0,15 м – расстояние от оси до опоры фермы;

м.

Рис. 7. К определению эксцентриситетов

Постоянная нагрузка от веса стеновых панелей:

кН, где 0,3 кН/м² – вес стеновых панелей; 4,8 м – высота здания; 0,561 м – высота балки на опоре; 1 м – высота цокольной панели от отметки 0.000; 6 м – шаг колонн; 1,12 – коэффициент надежности по нагрузке, = 0,95 – коэффициент надежности по назначению здания.

Постоянная нагрузка от веса колонны:

кН, где 0,33 м, 0,16 м, 4,8 м – геометрические размеры колонны, 5 кН/м³ – объемный вес древесины.

Суммарная нагрузка от веса стеновых панелей и веса колонны:

кН.

Момент от Р_cт:

кН×м, где е₂ – эксцентриситет приложения нагрузки (см. рис. 7, б), 0,33 м – высота сечения колонны, 0,229 м – толщина стеновой панели;

м.

Схема загружения рамы постоянными нагрузками показана на рис. 8

Рис. 8. Схема загружения рамы постоянными нагрузками

Снеговая нагрузка

Расчетная снеговая нагрузка

кН/м²,

, т.к. .

Сосредоточенная сила от снеговой нагрузки

кН.

Момент от S:

кН×м.

Схема загружения рамы снеговой нагрузкой показана на рис. 9.

Рис. 9. Схема загружения рамы снеговой нагрузкой

Ветровая нагрузка

Нормативное значение ветрового давления по табл. 5 [4] для III района, местности типа В  кПа = 0,38 кН/м².

При условии b/l = 66/18 = 3,7 > 2 значение аэродинамического коэффициента для наружных стен с наветренной стороны принято c_e = 0,8;

, значение аэродинамического коэффициента для наружных стен с подветренной стороны c_e = – 0,5 (по прил. 4 [4]).

Здесь l и b – длина и ширина здания; h₁ – высота стен здания.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m с наветренной стороны равно (рис.10):

- для части здания высотой до 5 м от поверхности земли при коэффициенте, учитывающем изменение ветрового давления по высоте, k = 0,5

кН/м;

- то же высотой до 10 м при k = 0,65

кН/м

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_ms с подветренной стороны равно:

- до 5 м, k = 0,5

кН/м;

- до 10 м, k = 0,65

кН/м.

Рис. 10. К расчету ветровой нагрузки

Равномерно распределенная нагрузка на колонну с наветренной стороны

кН/м, т.к. высота колонны 4,8 м<5 м.