Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок.

Содержание

1) Введение…………………………………………………………………..

2) Расчёт настила……………………………………………………………

3) Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок………………………………………………………………………

4) Расчёт балки покрытия…………………………………………………..

5) Расчёт колонны…………………………………………………………...

6) Расчет узла защемления колонны в фундаменте………………………

7) Мероприятия и способы продления срока службы деревянных конструкций………………………………………………………………

8) Список использованной литературы……………………………………

Введение

Конструкции из дерева относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важнейших направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства. Древесина относительно легкий и прочный материал, особенно в направлении вдоль ее волокон, где действуют наибольшие усилия от внешних нагрузок. Плотность сухой сосновой и еловой древесины равна всего 500 кг/м3. Это позволяет возводить деревянные конструкции пролетом до 100 м и более. Древесина микропористый материал с хорошими теплоизоляционными и санитарно-гигиеническими свойствами.

Древесина – мало твердый материал и легко обрабатывается, что облегчает и упрощает изготовление деревянных конструкций. Древесина стойко сопротивляется разрушительному воздействию слабых химических агрессивных сред, и поэтому деревянные конструкции успешно эксплуатируются в зданиях химической промышленности, где быстро разрушаются металлические конструкции. Древесина стойко выдерживает ударные и циклические нагрузки, и поэтому деревянные конструкции достаточно стойкие в мостах и при землетрясениях.

Древесина надежно склеивается водостойкими синтетическими клеями. Благодаря этому изготавливаются клеедеревянные элементы крупных сечений, больших длин, измеряемых десятками метров, и разных форм – гнутых ломаных и др. Из древесины склеивается водостойкая строительная фанера, из которой изготовляются легкие клеефанерные конструкции.

Деревянные конструкции имеют также существенные недостатки. При неправильном применении и эксплуатации, в результате длительного увлажнения они разрушаются гниением. Однако современные конструктивные и химические методы защиты от гниения обеспечивают их сохранность при многолетней эксплуатации. Деревянные конструкции являются сгораемыми. Однако современные деревянные конструкции из элементов крупных сечений имеют предел огнестойкости выше некоторых других, например металлических конструкций. Они могут быть дополнительно защищены от возгорания специальными покрытиями.

Расчёт настила

Кровля имеет уклон Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru . Щиты настила длиной 3м опираются на прогоны, постеленные с шагом в 1,5 м . Сплошной косой защитный настил из досок сечением Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru прибит под углом Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru к рабочему настилу гвоздями. Подсчет нормативной и расчетной нагрузок приведен в таблице 1. Согласно Исходным данным задания по строительно-климатическому району известно:

- нормативное значение веса снегового покрова: Sg =1,8 кПа.

Таблица 1. Сбор нагрузок

  Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэф. надежн.,gf Расчётная нагрузка, кН/м2
Кровля рубероидная трехслойная 0,09 1,3 0,117
Пароизоляция 0,03 1,3 0,039
Настил:     0,179
    - защитный настил 0,073 1,1 0,080
    - рабочий настил 0,09 1,1 0,099
  Итого постоянные: 0,383   0,455
Временная снеговая 0,7 Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru 1,8 Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru 1 Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru 0,85=1.07 1,4 1.5

Расчетная ширина полосы рабочего настила В = 1 м. Расчетная схема щита настила - двухпролетная шарнирно опертая неразрезная балка с горизонтальными проекциями пролетов

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru м

Подбор сечения рабочего настила при первом сочетании расчетных нагрузок от собственного веса и веса снега, распределенного по всей длине щита:

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru кН/м2

Принимается древесина второго сорта.

Расчетное сопротивление изгибу Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru .

Расчетный изгибающий момент

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru кН Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru м

Требуемый момент сопротивления

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Толщина досок при ширине полосы настила 100 см

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Принимаем доски сечением. Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Определяем прогиб:

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru ,

где

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru -условие выполняется

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок.

Парные дощатые прогоны пролетом 6 м располагаются с шагом 1.5 м, лесоматериал – сосна.

Конструктивная схема прогона:

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

1 – прогон; 2 – несущая конструкция покрытия.

РасчетПрогон рассчитываем как многопролетную неразрезную шарнирно опертую балку. Пролеты прогона принимаем равными по всей длине шагу несущих конструкций по 6 м (рис. 2). Нагрузка от покрытия приведена в табл.1 и составляет на 1 погонный метр прогона, кН/м:

qн = 0.383 · 1.5 = 0.575; q = 0.455 · 1.5 = 0.68.

Предварительно задаем значения собственного веса прогона, кН/м:

qсвн = 0,1; qсв = 0,11.

Снеговая нагрузка согласно табл. 1, кН/м:

sн = 1.07 · 1.5 = 1,61; s = 1.5 · 1.5 = 2.25.

Нормальная составляющая действующей нагрузки на грузовую полосу шириной 1,5 м, кН/м:

qxн = (1.61 + 0,1 + 0.383 · 0,95) · 0,95 = 1.97.

qх = (2.25 + 0,11 + 0.68 · 0,95) · 0,95 = 2.86.

Расчетный изгибающий опорный момент определяем по формуле:

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

По сортаменту пиломатериалов хвойных пород задаемся сечением из 2х досок размером:

40х250 мм при W = 8.33*10-4 см3.

Крайние пролеты усиливаем третьей доской того же сечения. Относительный прогиб в крайнем пролете прогона: Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru , где Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет гвоздевого стыка прогонов:

Принимаем гвозди диаметром 4 мм и длиной 100 мм. Размещение стыков досок парных дощатых прогонов:

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

По длине доски соединяем гвоздями в шахматном порядке через 500 мм. Расстояние между гвоздями вдоль волокон древесины: S1= 15∙d = 15∙0.4 = 6 см. Толщины элементов прогона a = 4см,

a1 = 6 – 1.5∙0.4 = 5.4 см, Xгв = 0.21∙l - 15∙d = 0.21∙420 - 15∙0.4 =82.2 см.

Расчетная несущая способность гвоздя в несимметричном соединении определяется по формулам

(табл.17 [1]):

- смятие во всех элементах равной толщины Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru ;

- смятие в крайних элементах Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru ,

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru , Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru (табл. 18 [1]);

- изгиб гвоздя Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru .

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru . Количество гвоздей в конце каждой доски на полустыке:

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru .

Расчёт балки покрытия.

Балка клееная многослойная, доски в пакете b x h = 25 x 250мм , материал - сосна 2й сорт.

Расчётные характеристики

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Сбор нагрузок на балку

Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэф. надежн.,gf Расчётная нагрузка, кН/м2
1 Кровля рубероидная трехслойная 0,09 1,3 0,117
2 Пароизоляция 0,03 1,3 0,039
3 Настил: 0,179
- защитный настил 0,073 1,1 0,080
- рабочий настил 0,09 1,1 0,099
Итого постоянные: 0,383 0,455
4 Временная снеговая 0,7 Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru 1,8 Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru 1 Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru 0,85=1.07 1,4 1.5

Найдём расчётное значение нагрузки

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru кН/м2

Найдём расчётное значение погонной нагрузки на 1м балки

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru кН

Расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru (или ≤ Rсд.ш), (28)

где Мд - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Исходя из требуемого момента сопротивления подберём поперечное сечение

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Следовательно поперечное сечение балки в середине пролёта при b=0.2м принимаем 1м.

Подбираем сечение над опорами исходя из условий на скалывание.

Расчет изгибаемых элементов на прочность по скалыванию следует выполнять по формуле

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

где Q - расчетная поперечная сила;

S ¢бр - статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

Iбр - момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

bрас - расчетная ширина сечения элемента;

Rск- расчетное сопротивление скалыванию при изгибе;

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Q=88 кН

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Принимаем высоту сечения в опорной зоне 0,3м

Расчёт колонны

Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:

а) на прочность

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

б) на устойчивость

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

где Rc - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

φ - коэффициент продольного изгиба;

Fнт- площадь нетто поперечного сечения элемента;

Fрас - расчетная площадь поперечного сечения элемента.

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

принимаем h=0,3м

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru ,l=5

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru =1,54

при гибкости элемента λ ≤70

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru ;

Проверяем условие

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru ;

Расчет многопролетного неразрезного спаренного прогона из досок. - student2.ru

Условие выполняется.

Наши рекомендации