Расчет теплой кровли по настилу и прогонам

графика.dwg

ПЛАН ЗДАНИЯ НА УРОВНЕ ПОЛА М1:100
КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС
РГР №1 2010.270102. Д.О.
Совмещённый план по покрытию
РГР №2 2010.270102. Д.О.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
СОВМЕЩЕННЫЙ ПЛАН ПО ПОКРЫТИЮ М1:100
ПЛАН ПО ПОКРЫТИЮ М1:100
Цементная стяжка 40мм
Настил из досок 150х25
Балка с волнистой стенкой
КЛЕЕФАНЕРНАЯ БАЛКА С ВОЛНИСТОЙ СТЕНКОЙ Б-1
Клеефонерная балка с волнистой стенкой

записка.doc

Исходные данные: шифр 624493
Тип конструкции – клеефанерная балка с волнистой стенкой
Кровля теплая по прогонам и настилу.
Место строительства г. Мурманск
Шаг основных конструкций В = 42 м
Расчет настила и прогона.
Для города Мурманск принимаем Sg =24 кНсм2
Кровля рубемастовая трехслойная на битумной мастике. Настил рабочий сплошной из сосновых досок 3-его сорта. Шаг основных несущих конструкций – 42 м.Класс ответственности зданий – 3 γn=09
Рис. 1.1 – Схема расположения настила и прогонов.
Выбор конструктивной схемы.
Принимаем покрытие с неразрезными спаренными прогонами поставленными на расстоянии 1м.
Рис. 1.2 – Расчетная схема настила
Сбор нагрузок на 1м2 площади покрытия приведен в табл. 1.
Таблица 1 – Нагрузка на дощатый настил
Составляющие нагрузки
Трёхслойная рубемастовая кровля
Цементная стяжка (γ=1800 кНм3)
Утеплитель фибролит (012х5)
Пароизоляция (пергамин)
Собственный вес настила (предварительно принимаем т-ну доски 25мм)
Итого постоянные нагрузки:
Б.Снеговая нагрузка
Расчет настила ведем на нормальную составляющую действующей нагрузки на ширину b=1
Для двухпролетной пролетной балки максимальный изгибающий момент :
Требуемый момент сопротивления:
требуемая толщина настила:
По сортаменту подбираем доски 150х25 мм
Прогиб 2-х пролетной балки:
Таким образом прочность и жесткость настила по 1-му сочетанию усилий обеспечены.
Проверяем настил по 2-му сочетанию усилий:
При ширине доски b = 15 см сосредоточенная нагрузка передается на две доски: .
Нагрузка от собственного веса настила толщиной 25 мм.
Расчетная сосредоточенная нагрузка: кН
Изгибающий момент в сечении под нагрузкой Р:
Прочность обеспечена.
Недонапряжение Δ = 1394%.
Б. Расчет спаренного неразрезного прогона:
Ориентировочно принимаем собственный вес прогона:
Погонная нагрузка от покрытия и от собственного веса прогона:
Нормальная составляющая суммарной нагрузки:
Скатная составляющая суммарной нагрузки:
Подбор сечения прогонов.
Рисунок 1.3 – К расчету прогонов.
Скатная составляющая воспринимается настилом и передается на коньковый прогон. В этом случае прогон работает на изгиб только от нормальной составляющей нагрузки. Максимальный момент возникает на опоре и равен:
Требуемый момент сопротивления:
Принимаем две доски толщиной 44 см суммарная ширина сечения прогона:
Тогда требуемая высота сечения:см
Принимаем сечение прогона из 2-х досок 225х44 см. Момент сопротивления и момент инерции:
Прочность и жесткость прогона обеспечена.
В крайних пролетах ставим дополнительную доску того же сечения. В стыке прогонов ставим гвозди d = 5 мм и длиной мм в 2 ряда с каждой стороны:
где 15d – величина выкола элемента при пробивке гвоздем насквозь
Определяем несущую способность в нагеля в несимметричном соединении:
а) Из условия смятия более толстого элемента.
б) Из условия смятия более тонкого элемента. При
в) Из условия изгиба гвоздя:
Необходимое количество гвоздей:
Принимаем по 6 гвоздей с каждой стороны стыка. По длине прогона пробиваем гвозди в шахматном порядке через 500 мм.
Расчет балки с волнистой стенкой.
Спроектировать и рассчитать балку покрытия здания с температурно-влажностным режимом эксплуатации Б1 в г. Мурманске. Пролет балки L=12м шаг несущих конструкций – 42м. Покрытие – кровля теплая по прогонам и настилу. Материал балок – сосна фанера бакелизированная марки ФБС. Класс ответственности – III.
Нагрузки на балку от настила по прогонам
Нагрузка от собственного веса балки:
Полная нагрузка и расчетная нагрузка на 1 погонный метр при шаге основных несущих конструкций (колонн)
где – коэффициент учитывающий ответственность здания (III класс ответственности).
Расчетный пролет балки с учетом площадки опирания шириной по 15 см на каждой опоре:
Максимальные усилия в середине пролета:
Высота сечения балки принимается не менее:
Принимаем балку двутаврового сечения используя стандартные фанерные листы (рис. 2.1). Принимаем клееные пояса из восьми досок 2 сорта размером толщина доски Назначаем толщину фанерной стенки заглубляя ее в поясах на Принимаем высоту фанерного листа Высота стенки:
Расстояние между центрами тяжести поясов:
Общий вид балки и ее сечение представлены на рис. 2.1
Рисунок 2.1 – Клеефанерная балка с волнистой стенкой.
Геометрические характеристики принятого сечения:
Коэффициент податливости фанерной стенки:
где – модуль сдвига фанеры по таблице 11 [2].
Определяем коэффициент :
Проверяем нормальные напряжения в растянутом нижнем поясе:
где – расчетное сопротивление древесины растяжению по таблице 3[2] для древесины 2 сорта для клееных элементов;
– по таблице 8[2] при толщине досок в клееном пакете 33 мм.
– по таблице 5[2] для условия эксплуатации Б1.
Прочность нижнего пояса обеспечена.
Проверяем устойчивость верхнего пояса из плоскости:
где гибкость верхнего пояса их плоскости:
где – расстояние между связевыми прогонами в уровне верхнего пояса балки.
При коэффициент продольного изгиба из плоскости:
Устойчивость верхнего пояса из плоскости обеспечена.
Проверяем прочность соединения стенки с поясами при клиновидном пазе по формуле:
где – расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа по таблице 10[2].
Прочность клеевого шва обеспечена.
Назначаем размеры волн:
Проверяем фанерную стенку на срез. Предварительно определяем гибкость фанерной стенки:
где – для семислойной фанеры марки ФБС.
Прочность фанерной стенки:
где – расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа по таблице 10[2].
Проверяем прогибы балки в середине пролета:
где коэффициент определяем по формуле:
Относительный прогиб балки:
Жесткость балки обеспечена.