Выбор конструктивной схемы панели перекрытия
Расчет основных деревянных конструкций здания
Примеры
Содержание
Введение 4
1 .Расчет клеефанерной панели покрытия
Выбор конструктивной схемы панели покрытия 4
Статический расчёт панели 5
2.Расчёт полигональной брусчатой фермы на врубках 8
Выбор схемы и определение геометрических параметров 9
Подсчёт нагрузок 10
Определение усилий в стержнях фермы 10
Расчёт опорного узла .15
Расчёт крайнего раскоса 19
Расчёт второго нижнего узла 19
Расчёт третьего нижнего узла 22
Расчёт растянутого стыка нижнего пояса 24
Расчёт среднего нижнего узла 25
Расчёт устойчивости пересекающихся раскосов 28
Верхние узлы 32
3. Расчёт дощато-клееной колонны однопролётного здания
Выбор конструктивной схемы здания 33
Предварительный подбор сечения колонн 34
Определение нагрузок на колонну 34
Определение усилий в колоннах 36
Расчёт колонны на прочность и устойчивость 38
Расчёт узла защемления колонны в фундаменте 40
4.Обеспечение пространственной неизменяемости и устойчивости
плоских несущих конструкций каркаса здания 42
5.Защита деревянных конструкций от пожарной опасности и
биологического поражения ….45 Литература ….47
Приложение……………………………………………………………………….48
Введение
Целью данного курсового проекта является: запроектировать производственное здание, с напольным транстпортом, отапливаемое. Класс здания пос степени ответственности И. Район строительства -III (снеговой район, ветровой район), местность - открытая, которая сохраняется с наветренной стороны на расстоянии 30 м. Пролёт здания =14м; высота здания - =3 м; шаг колонн - =4,6 м; длина здания - =46 м; колличество пролётов =1; вид несущей конструкции покрытия - полигональная деревянная брусчатая ферма на врубках. Уклон кровли -0,1.
1. Расчет клеефанерной панели покрытия
Выбор конструктивной схемы панели перекрытия
Подобрать сечение коробчатой клеефанерной панели утеплённого настила под рулонную кровлю, имеющую уклон 1:10. Панели опираются на основные несущие конструкции, поставленные с шагом 4,6 м. (рис. 1.1. а).
На панель действуют следующие нормативные и расчётные нагрузки:
от собственной массы: =0,7 кН/м2; q=0,8 кН/м2;
от снега =l,0 кН/м2; s =1,4 кН/м2;
от человека с грузом (инструмент) =1,2 кН.
Задаёмся размерами панели: длина =46 м; ширина =l,4 м; высота сечения h=19,4 см; количество продольных рёбер =4, сечение рёбер =416 см, толщина фанерных обшивок =1 см. Расчётная схема панели - однопролётная балка свободно опёртая (рис. 1.1. б), а при расчёте обшивки на местный изгиб - жёстко защемлённая (рис. 1.1. в).
Полные нагрузки, действующие на панель без учёта наклона, поскольку в данном случае он мал и им пренебрегаем:
- нормативные
- расчётные
1.2 Статический расчёт панели
Расчётный пролёт:
- панели
- обшивки
Расчетные усилия
- изгибающий момент
- поперечная сила
- изгибающий момент местный (локальный)
Расчетные сопротивления фанеры - сжатию вдоль наружных волокон = 10 МПа (100 кгс/см ); растяжение вдоль наружных волокон = 13 МПа; изгибу поперек наружных волокон = 6,9 МПа; скалыванию = 0,6 МПа.
Модуль упругости фанеры - = 8500 МПа, древесины - = 10000 МПа, коэффициент приведения сечения к фанере =/ = 10000/8500=1,18.
Геометрические характеристики сечения панели: расчетная ширина обшивок = 0,9= 0,9= 1,26 мм, толшина обшивок = 0,01 м, общая ширина ребер = = 4·0,04 = 0,16 м, высота сечения = 0,194 м, высота сечения ребер = 0,16 м (рис. 1.).
Положение нейтральной оси сечения Z = h/2 = 0,194/2 = 0,097 м.
Статический момент обшивки относительно нейтральной оси:
.
Приведенный к фанере момент инерции сечения панели:
Приведенный момент сопротивления
Момент сопротивления обшивки
Проверка верхней обшивки на сжатие и устойчивости при изгибе:
- пролета а=0,45 м; отношение а/=0,446/0,01= 44,6
- коэффициент устойчивости
- напряжения сжатия
Проверка нижней обшивки на растяжение при изгибе с учетом коэффициента ослабления сечения усовыми соединениями:
- напряжение растяжения
Проверка клеевых соединений фанеры на скалывание:
- напряжение скалывания:
Проверка прогиба панели:
- относительный прогиб
Полная несущая способность панели по прочности нижней обшивки равна:
Рис.1. Клеефанернаяпанель покрытия
а - конструкция панели; б - расчетная схема панели в продольном направлении; в - расчетная схема панели в поперечном направлении; г - расчетная схема сечения панели
2. Расчет полигональной брусчатой фермы
Требуется спроектировать и рассчитать полигональную брусчатую ферму на врубках пролётом =14 м, с расстоянием между фермами =4.6м. Покрытие тёплое; кровля - рубероидная.
Нагрузка действующая на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия составляет:
- от собственной массы = 0,7 кН/м =70 кг/м=0,7 кН/м2. ;
от снега = 1 кН/м2 =100 кг/м2=1,0 кН/м2.
Нагрузка через прогоны передаётся в узлах верхнего пояса фермы (рис. 2)
Рис. 2. Полигональная схема с восходящими раскосами
2.1 Выбор конструктивной схемы и геометрических параметров
Для сопряжения на врубках ферма должна иметь сжатые раскосы и растянутые стойки, поэтому выбираем схему полигональной фермы с восходящими раскосами (рис. 2).
Ферму разбиваем на 6 панелей с таким расчётом, чтобы длина панели не превышала 2,5 м. В нашем случае длина панели получается =1/6=12/6=2 м.
Высота полигональных ферм должна быть не менее (1/6)-; в нашем случае высота фермы, т.е. расстояние между осями поясов в середине пролёта принята:
Для заданной рубероидной кровли уклон верхнего пояса принимаем: =0,1; при этом высота подъёма получается:
Наклону верхнего пояса =0,1, т.е. =0,1, соответствует угол 6° и =cos 6°=0,995.
Определим длины стоек:
Длины раскосов находим как гипотенузы прямоугольных треугольников в панелях.
Длина панелей верхнего пояса будет:
Подсчет нагрузок
Собственный вес фермы ориентировочно определяем по формуле:
=10 кг на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия;
– коэффициент собственного веса, который для полигональных ферм из брусьев или брёвен на врубках принимаем от 4 до 5,5. Нами он принят равный 4.
Расчётная узловая нагрузка.
- постоянная - от собственного веса покрытия и фермы:
- временная от снега:
Полная узловая нагрузка