Проектирование одноэтажного, однопролётного, промышленного здания из деревянных конструкций

derevo 14.05.12.dwg

Схема полурам и панелей покрытия М1:200
Схема связей покрытия М1:200
Схема продольного каркаса М1:200
Кафедра металических
пластмассовых конструкций
Одноэтажное однопролет
ное промышленное здание
Схема поперечного каркаса М1:200
Геометрическая схема рамы М1:100
Минераловатные плиты
Трёхслойная рулонная кровля
Клеефанерная панель перекрытия
Клеефанерная плита покрытия М1:20
-хслойная рулонная кровля
Минераловатный вкладыш
Клеефанерная плита покрытия
Наименование элемента
Фанерная обшивка 8х1437х5980
Фанерная обшивка 6х1437х5980
Продольное ребро 50х175х5980 мм
Поперечное ребро 50х150х388 мм
Клеенный блок для двух стоек 230х1230
Клеенный блок для двух стоек 230х 1630х12040
Накладка 125х200х1010
Опорная плита 10х360х560 (78.5 кгм2 )
Траверса 10х200х560 (78.5 кгм2)
Упорная плита 10х200х360(78.5 кгм2 )
Асбестоцементная стеновая панель
Асбестоцементный плоский лист 10х1190х5980
Продольное ребро 50х100х5980 мм
Поперечное ребро 50х100х1090 мм
Cтойка торцевого фахверка
Клеенный блок 115х396х6800
х7 l=100 мм (7.39 кгм)
Спецификация материалов и изделий
Кафедра металлических
деревянных и пластмассовых конструкций
СХЕМА ПОЛУРАМ И ПАНЕЛЕЙ ПОКРЫТИЯ
СХЕМА ПОПЕРЕЧНОГО КАРКАСА
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА РАМЫ
СХЕМА ПРОДОЛЬНОГО КАРКАСА
СХЕМА СВЯЗЕЙ ПОКРЫТИЯ
и пластмассовых конструкций.
СПЕЦИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
Стойка торцового фахверка
Поперечное ребро 50 x 100 x 1090мм
Продольное ребро 50 x 100 x 5180мм
Асбестоцементный плоский лист 10x1190x5180мм
Клееный блок 115 x 429 x 7400мм
Уголок 70 x 70 x 100мм (5
Упорная плита 10 x 200 x 220мм
Траверса 10 x 200 x 660мм
Клеенный блок из двух стоек 220 x 935 x 5240мм
Клеенный блок из двух ригелей 220 x 1145 x 10890
Накладка 115 x 190 x 1180мм
Опорная плита 10 x 370 x 660мм (7850кгм )
Поперечное ребро 150 x 50 x 405мм
Продольное ребро 175 x 50 x 5180мм
Фанерная обшивка 6 x 1400 x 5180мм
Фанерная обшивка 8 x 1400 x 5180мм
Клеефанерная панель покрытия
Одноэтажное однопролетное
промышленное здание.
трехслойная рулонная
минераловатные плиты
КЛЕЕФАНЕРНАЯ ПАНЕЛЬ ПОКРЫТИЯ
клеефанерная панель покрытия
трехслойная рулонная кровля
анкерный болт ø 28мм
Расход материала см³
Фанерная обшивка 8х1390х3780
Фанерная обшивка 6х1390х3780
Продольное ребро 46х119х3780
Поперечное ребро 46х94х290
Клеенный блок двух стоек 230х2904х5400
Клеенный блок двух ригелей 230х2904х13920
Накладка 115х180х1350
Опорная плита 8х380х820
Упорная плита 10х200х230
А.ц. плоский лист 10х1340х3780
Продольное ребро 50х100х3780
Поперечное ребро 50х100х1340
Стойка торцевого фахверка
Клеенный блок 115х495х8400
полурам и панелей покрытия
спецификация материалов и изделий
Клеенный блок двух ригелей
Клеенный блок двух стоек
Схема продольного каркаса М
Геометрическая схема рамы М
Клеефанерная панель покрытия М
Клеефанерная стеновая панель М
Схема связей покрытия М
Схема полурам и панелей покрытия М

Министерство образования науки.pdf

Министерство образования науки _
Кафедра металлических деревянных и пластмассовых конструкций
Пояснительная записка
к курсовому проекту на тему:
«Проектирование одноэтажного однопролётного
промышленного здания»
Исходные данные для проектирования (задание)
Проектирование одноэтажных однопролетных зданий разного предназначения из дерева и
Конструктивная схема здания
Расчет клеефанерной плиты покрытия
Конструирование и расчёт трехшарнирной рамы из прямолинейных элементов
Конструирование опорного узла
Конструирование конькового узла
Расчёт стеновой панели с асбестоцементными обшивками
Расчёт стойки торцевого фахверка
Цель курсовой работы – познакомить студентов с перечнем вопросов включенных в рабочую
программу курса «Конструкции из дерева и пластмасс» с указанием на источники в которых
находятся ответы; представление исходных данных для курсовой работы с указаниями по его
В ходе выполнения курсовой работы студенты должны ознакомиться с деревянными конструкциями
как таковыми в целом их работой и применением в промышленном и гражданском строительстве (в
частности промышленном).
Проектирование одноэтажных однопролетных зданий различного назначения из
древесины и пластмасс
В одноэтажных однопролетных зданиях производственного и общественного назначений широко
применяют деревянные рамы. Наиболее распространены рамы дощато-клееные заводского
В действующем расчете рассматривается проектирование и расчет трехшарнирной рамы
которая изготовляется из двух полурам.
Трехшарнирные рамы рекомендуется применять для зданий небольшой высоты Н = (4 6 м)
В = 3 6 м. Рамы больших пролетов и высот широкого
распространения не получили в связи с возникновением значительных изгибающих моментов в
карнизных узлах и трудностью их изготовления. Сопрягают полурамы в узлах с помощью простейших
шарниров решаемых в виде лобовых упоров а крепление стоек двухшарнирных рам к фундаментам
проектируют жесткими. Распор рам воспринимается фундаментами. Трехшарнирные рамы (см.рис.1)
выполняют как правило дощато-клееными прямоугольного преимущественно переменного по длине
стоек и ригелей поперечного сечения. Уклон внутренней кромки относительно наружной принимают
Соединяют стойки и ригели в карнизном узле
различными способами в зависимости от условий
изготовления рам. Наиболее широко распространено
соединение по биссектрисе карнизного узла с
помощью зубчатого стыка (см. рис.2)
осуществляемого фрезерованием готовых элементов
стоек и ригелей и с последующим склеиванием их в
заводских условиях. В этом случае изготовляют
прямолинейные клееные элементы стоек и ригелей в
виде балок из досок толщиной 33 мм с последующей
Рис.1. Общая схема рамы.
распиловкой их для получения двух элементов
переменного по длине сечения. Рекомендуется высоту ригеля в коньке принимать не более 03 а
стойки в опорном узле – не менее 04 наибольшей высоты их в коньковом узле.
Статический расчет рам выполняют по общим правилам строительной механики при
загружении их наиболее невыгодным сочетанием нагрузок: постоянная и снеговая на всем пролете;
постоянная на всем пролете и снеговая на половине пролета; ветровая в сочетании с
перечисленными выше нагрузками при высоте стоек рам более 4 м. При меньшей высоте ветровую
нагрузку можно не учитывать поскольку в этом случае ветер действует как разгружающая
нагрузка. В общем случае при расчете рам определяют опорные реакции для каждого вида нагрузки
разбивают раму по длине на ряд сечений и находят их координаты а затем находят усилия:
М п М б Н уп ; N n Qб s
где Мб Qб – соответственно изгибающий момент и поперечная сила на расстоянии хп от левой
опоры определяемые как для балки на двух опорах пролетом п – угол наклона
касательной в точке n к горизонту (см. рис.7)
Для трехшарнирной рамы в соответствии с расчетной схемой (см. рис.1) при высоте сечения
ригеля и стойки соответственно 03 и 04 высоты в карнизном узле определяют расчетные усилия и
проверяют нормальные напряжения только в карнизном узле.
При конструктивном расчете рам из прямолинейных элементов размеры поперечных сечений
ригелей и стоек принимают в соответствии с заданием. Определяются геометрические
характеристики рассматриваемых сечений и проверяют прочность и устойчивость рамы в её
плоскости в биссектриссном сечении А-Б при расчетном сочетании нагрузок по формулам (см. рис.2).
для сжатой зоны вдоль оси
для растянутой зоны вдоль оси х под углом
для сжатия вдоль оси у под углом = 90 -
Рис.2. Карнизный узел трехшарнирной рамы:
-стойка; 2-ригель; 3-зубчатый стык
где Fрасч и Wрасч – расчетные площадь и момент сопротивления биссектриссного сечения;
МD – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок определяемый из расчета
по деформированной схеме:
- коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы при деформации
- гибкость исходя из расчетной длины полурамы измеряемой по осевой линии
где r – радиус инерции поперечного сечения рамы
по биссектрисе r = 0289h
Rсм; Rсм; Rи – соответственно расчетные сопротивления древесины смятию (под углами и к
Несущие поперечники сооружения принимаем в виде трехшарнирных клеенных рам шаг которых
в соответствии с заданием В = «4» 6 м. Шаг крайних рам укороченный на 05 м для возможности
устройства карнизов в торцах здания с использованием однотипных плит покрытия.
Пространственная жесткость здания обеспечивается системой связей (рис.3): вертикальными
связями установленными в плоскости стоек рам; связевыми фермами размещенными между
карнизными узлами рам; связями в плоскости ригелей рам.
Ограждающие конструкции принимаем в виде утепленных клеефанерных плит покрытия и
стеновых панелей с асбестоцементными обшивками.
Фанерные плиты покрытия состоят из каркаса и полок (обшивок). Продольные и поперечные
несущие ребра каркаса выполняют из цельных досок толщиной 36 или 46 мм.. Для обшивки
применяют водостойкую строительную фанеру марки ФСФ. Толщина нижней обшивки должна быть не
менее 6 мм верхней 8 мм. Соединяют обшивки с ребрами водостойкими синтетическими клеями.
Направление волокон наружных шпонов фанеры как в верхней так и в нижней обшивке плиты должно
быть продольным для обеспечения стыкования листов фанеры "на ус" и для лучшего использования
прочности фанеры. В утепленных плитах с обшивками из фанеры рекомендуется использовать
утеплитель из несгораемых или трудносгораемых материалов (плиты минераловатные на
синтетическом связующем из стеклянного штапельного волокна) с объемной массой у=100 300 кгм3
или пенопласт марки ФР-1 с объемной массой у=50 100 кгм3 . Толщина утеплителя у должна
определяться теплофизическим расчетом. Для данного курсового проекта она принимается
конструктивно равной 5-10 см в зависимости от района строительства. Во избежании смещения при
транспортировке и монтаже мягкий утеплитель закрепляют прижимными решетками из деревянных
брусков сечением 25 25 мм соединяя с каркасом гвоздями. Пароизоляция применяется из рулонных
материалов. Продольные деревянные ребра изготавливают из древесины хвойных пород
удовлетворяющих требованиям не ниже второго сорта и ставят их на расстоянии не более 500 мм.
Размеры продольных ребер назначают по расчету. Конструкция плиты покрытия показана на рис.5.
Плиты покрытия жестко крепятся к ригелям рам. После уплотнения стыков по верхней обшивке
настилают слой рубероида на битумной мастике. Расчет утепленной клеефанерной плиты покрытия
Расчёт клеефанерной плиты покрытия
Для принятого по заданию ригеля рамы необходимо предварительно вычислить длину одного
ската верхнего пояса при уклоне кровли 1: 4.
Рис.4. Расчетная схема трехшарнирной рамы
Затем определяется ширина плиты покрытия исходя из требований норм проектирования bmax
00 мм. Требуемое количество плит определяется по формуле:
Номинальная ширина плиты:
lck bст.п. 13.915 0.12
где bст.п. = 120 мм – ширина стеновой панели;
Фактическая ширина плиты с учетом допуска b =10 50 мм:
bф = bном - b = 1435 –0.013 =1390 м;
Конструирование поперечного сечения плиты:
Принимаем сжатую фанерную обшивку толщиной фс = 08 мм;
Принимаем растянутую фанерную обшивку толщиной фр = 06 мм;
Предварительно требуемая высота сечения hпТР плиты при lп = В = 3.8 м.
По рекомендованному сортаменту пиломатериалов назначаем продольные ребра сечением 50 125
мм после острожки по пластям и кромкам получаем чистые заготовки сечением 46 119 мм.
Поперечные ребра принимаем такой же толщины и высотой на один номер сортамента меньше чем
продольные – 50 100 мм после острожки – 46 94 мм для устройства сквозного продуха по длине
плиты для её вентилирования.
После установления всех размеров поперечного сечения следует решить плиту в плане (рис.5).
Р=12 кН (вес рабочего с инструментом). Рассматриваем плиту как балку шириной 1м.
Момент от действия сосредоточенной силы:
Р а b p 12 (20.9 4.6)
Момент сопротивления:
Напряжение в сжатой обшивке:
6 кН см 2 Rфи 90 m H 065 12 078 кН см 2 ;
где mH – коэффициент учитывающий действие монтажной нагрузки.
Rф.и = 065 МПа – расчетное сопротивление фанеры при изгибе поперек волокон наружных слоев для
Сбор нагрузок на панель покрытия:
3-х слойная рулонная кровля: 012· bф = 012· 139
(фc+фp) ·bф·ρф= (0008+0006) ·139·7
З.Продольные ребра: hp·bр·п·рд= 0119·0046·5·5
hПР bP a n ρ Д 0096 0046 0290 15 5
Утеплитель: a l ПР tУ n ρУ 02091206 006 12 125
Прижимные бруски сечением 25 × 25 мм:
Пленочная пароизоляция: 001·b= 001·139
Итого постоянная нагрузка:
Снеговая для г. Донецк S0 =0.82кНм2: рn = S0· bф = 0.82*1.39;
При Т=100 лет γ fm =1.14
Всего полная нагрузка:
Максимальные изгибающий момент и поперечная сила:
Геометрические характеристики сечения плиты:
Приведенная расчетная ширина сечения панели:
bпр 09 bф 09 139 125.1 cм
Приведенная площадь поперечного сечения:
Fnp фс bnp фр bnp b р h р n
где: Еф = 9000 Мпа и Ед = 10000 МПа - модули упругости фанеры и древесины соответственно.
Статический момент относительно растянутой кромки сечения:
фр bnp фр b р h р n p фр д
Расстояние от растянутой кромки плиты до нейтральной линии:
y c hn y p 13.3 6.95 6.35cм;
Определение момента инерции относительно нейтральной линии сечения:
фс b np y c фр bnp y p 12
Приведенные моменты сопротивления:
Проверяем прочность растянутой обшивки:
фр М p 339.3 0227 кН см 2 RфР mф 139 06 0.83 кН см 2 ;
mф = 06 – коэффициент учитывающий ослабление сечения в стыках обшивки по длине плиты;
Проверяем прочность сжатой обшивки: при
014кН см 2 RфС 12 кН см 2 ;
Определяем статический момент сжатой обшивки относительно центра тяжести сечения:
8 125.1 6.95S np' фс bnp y c 655.524cм ;
Проверяем скалывающие напряжения по клеевому слою фанеры в пределах ширины продольных ребер.
0107 кН см 2 Rфск 008 кН см 2 ;
J np n b p 9492.85 5 4.6
Расчет по второй группе предельных состояний.
Определяем прогиб плиты в середине пролета:
Кдл = 14 – коэффициент учитывающий длительность приложения нагрузки;
Определяем относительный прогиб:
Конструирование и расчет трехшарнирной рамы из прямолинейных элементов
Исходные данные для проектирования. Запроектировать утепленное промышленное
пролетом l = 27 м высота стойки 54 м шаг рам В = 38 м. Температурно-влажностные
условия эксплуатации A1 mв =1 (таб.2. приложения). Класс надежности здания – III n=0.9 (таб.3.
приложения). Строительство предусматривается в г. Симферополь (I снеговой район) нормативная
снеговая нагрузка S0 = 082 кНм2 (см. СНиП 201.07-65). Ветровая нагрузка при данной схеме рамы и
высоте стойки Н 5.5 м не учитывается так как разгружает раму. Материал конструкции: доски
сосновые второго и третьего сортов толщиной 40 мм влажностью до 15% сталь листовая круглая
и профильная марки ВСТ3кп2.
Выбор конструктивной схемы.
Уклон ригеля принимаем в соответствии с заданием 1:4
Поперечное сечение рамы прямоугольное постоянной ширины b и переменной высоты
стойки и ригеля в карнизе:
Высота поперечного сечения рамы по биссектрисе:
где при уклоне 1:4 = arctan 025 = 140 02’ = 900+ 140 02’=1040 02’;
Высота сечения стойки на опоре hст 04h = 72 см.
Высота сечения ригеля в коньке hp 03h = 54 см.
Ширина сечения назначается в зависимости от пролета рамы:
Толщина досок принимается по рекомендованному сортаменту:
Рекомендованные размеры b и для клееных конструкций
Принимаем доски сечением 250 40 мм. После острожки досок по пластям (5 – 8 мм) и фрезеровки
кромок клееного пакета (15 – 20 мм) получаем сечение чистых досок 230 33 мм.
Ригель и стойку компонуем в виде прямоугольных клееных пакетов с последующей
Рис.6. Схемы распиловки пакетов для стойки и ригеля полурамы.
hЗс = n = 8833 = 2904 см; h = h2 = h4 =180 cм hcт = 72.1 см 72см;
hЗc = h + cт +hcт = 180+38+72=290 см; n
hзр = n = 7833=257.4 см; h = h2 = h4 =180 cм hр = 54.1 см 54см;
h3р = h + р +hр = 180+21+54=255 см; n
Рис.7. Расчетная схема трехшарнирной рамы.
Определяем координаты центров характерных сечений считая центр тяжести опорного сечения
h sin 2 hст 290 sin 1042 2' 22.8
tan 1042 2' cos14 0 2'
сtg 104202 ' 489.06см;
Длина полурамы по осевой линии:
l 0 472.9 1316.9 1794.18см.
Сбор нагрузок на раму.
Вес конструкции кровли (см. расчет панели
Собственный вес рамы:
Снеговая для II–го района - S0 = 0.82 кНм2
S m 0.7 Ce Ct 0.7 0.82 1
Определяем расчетные погонные нагрузки на ригель рамы:
Постоянная: g g np B 0794 3.8 3.017 кН м;
Временная: p p p B 1.15 3.8 2.486 кН м;
Полная: q g p 3.017 2.486 5.504 кН м;
Изгибающие моменты в разрезах 2 3 4:
Нормальные и поперечные усилия: N1 = N2 = VA
H A cos 74.304 5.504 47.88 sin 5201'59.434 cos 5201' 93.066kH
N 4 V A qx 4 sin 1 H A cos 1 74.304 5.504 110.76 sin 1629'59.434 cos1629' 90.338kH
Проверяем максимальные напряжения в биссектриссном сечении 3:
а) для сжатой зоны вдоль оси х под углом к волокнам 1;
197 кНсм 2 Rсм 1 0749 кНсм 2 ;
Fрасч k1 W расч 5252.4 07 199919.8
k1 – см. приложение 4 СНиП -25-80
Fрасч b h 3 23 228.37 5252 .44 см 2; W расч
kЖN = 066+034 = 066 + 0340326=0771 – коэффициент учитывающий переменность высоты сечения;
тб – см. таб.4. приложения методических указаний
l1 2 l 2 04 473.56 0.3 1366.82
- определяется по таб.1 приложения СНиП -25-80
Расчетное сопротивление древесины смятию под углом 1 к волокнам:
487 МПа 0 749 кНсм 2 ;
C 1 sin 3 1 1 3 1 sin 3759'
б) Для растянутой зоны вдоль оси х под углом к волокнам 1:
83 кНсм 2 Ru m 132 0 26 0 34 кНсм 2 ;
в) Для сжатой зоны вдоль оси у под углом к волокнам 2:
03 кНсм 2 Rсм 0 533 кНсм 2 ;
k 3 W расч 3.8 199920
Проверяем прочность по нормальным напряжениям в сечении 4:
9 кНсм2 RС 1.05 кНсм2 ;
Fрасч W расч 4140 124200
F расч b h 4 23 180 4140;
05кНсм 2 ; при h = 180 см mб = 08;
Раскрепляем раму в направлении из плоскости стеновыми панелями плитами покрытия
поперечными (скатными) связями расположенными по наружному контуру рамы а также
вертикальной связью установленной в биссектриссном сечении 3.
Определяем положение нулевой точки на эпюре изгибающих моментов:
(59.43 tg1647'74.3)
43 470.47 59.43 47.88 tg1647'
На 3-х участках (от опорного узла до биссектриссного сечения от биссектриссного сечения до
нулевой точки на эпюре моментов и от нулевой точки до конькового узла) проверяем устойчивость
плоской формы деформирования рамы с учетом переменности сечения:
а) на участке от опорного до биссектриссного сечения:
RC FРАСЧ k ЖN M RU W РАСЧ
9920; M D 3 28617.05;
FРАСЧ b h3 5252.4; WРАСЧ
k ЖМ 1 0.4 0.74; к - т учитывающий переменность высоты сечения по длине
элемента не закрепленного из плоскости по растянутой от момента кромке.
k Ф 1.5 к - т зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке;
б) на втором участке от биссектриссного сечения до нулевой точки (х5y5):
cos 1 0 289 b cos 16 47 ' 0 289 23
k ЖN ( 0 . 4 0 . 6 ) ( 0 . 4 0 . 6 0 . 46 ) 0 . 46 0 . 32 ;
h ( x 7 x 5 ) 180 (1310 . 72 752 . 7 )
в) на третьем участке от нулевой точки на эпюре моментов (х5y5) до конькового узла:
Максимальное значение изгибающего момента и соответствующей продольной силы определяем в
сечении в котором поперечная сила равна нулю.
V cos 1 H A sin 1 74.30 cos1647'59.43 sin 1647'
N 6 (V A qx 6 ) sin 1 H A cos 1 (74.3 5.5 10.32) sin 1647'59.43 cos1647' 61.96 kH
RC FРАСЧ k ЖN M RU WРАСЧ
cos 1 0 .289 b cos 16 47 '0289 23
k ЖN (0.4 0.6 ) (0.4 0.6 0.65) 0.65 0.507;
65; k ЖМ 2 0.65 2 0.803; kФ 113;
18 kH cм 2 ; при h 83.7 cм mб 0.9;
F РАСЧ b h 5 1925 .2 ;
Проверяем клеевые швы на скалывание в опорном сечении:
Q1 S РАСЧ RСК ; Q1 H A 59.43; N1 V A 74.3; FРАСЧ b hст 23 72 1656 ;
32 kH см 2 ; RC C B
r 0.289 hcт 0.289 72
05 кН см 2 RСК 1.32 kH см 2 ;
Рис.8. Конструкция опорного узла рамы
Проверяем торец стойки на смятие вдоль волокон:
Для фундамента принимаем бетон класса В 75 Rb = 45 Мпа;
Базу проектируем из стали марки ВСт3кп2 сварка осуществляется электродами Э 42.
Размеры опорной плиты башмака:
Длина плиты lb = hст + 2(3 5 см) = 72+25 = 82 см
Округляя до целого числа назначаем длину плиты
Ширина плиты bb = b + 2(5 10 см) = 23 + 275 = 38
Округляя до целого числа назначаем ширину плиты bb = 38 см;
Рис.9. Конструктивная схема опорной плиты
- консольные участки 2 – пластинка опертая по трем сторонам
Определяем фактическое давление на бетон:
24 кН см 2 Rb 4.5 МПа 0.45 кН см 2 ;
Толщину траверс tT конструктивно назначаем равной 1 см. Толщину опорной плиты назначаем
из условия изгиба её как консоли защемленной опоре (участок 1) или как пластинки опертой по
трем сторонам (участок 2).
Момент в заделке консольного участка 1:
Момент на участке 2 при отношении сторон
М 2 0.8 3 b b 2 0.8 0.133 0.024 23 2 1.34 кНсм ;
Принимаем толщину опорной плиты 08 см.
Определяем требуемый диаметр анкерных болтов:
Требуемая площадь сечения одного болта из условия среза:
Rbs b n Б n S 19 0.9 2 1
Принимаем болты диаметром d = 18 мм А = 245 см2;
9 кН см 2 Rbp 36.5 кН см 2 ;
b n Б d t ПЛ 0.9 2 1.8 0.8
Rbp – расчетное сопротивление смятию элементов из стали ВСт3кп2 с временным сопротивлением Run
= 365 МПа соединяемых болтами нормальной точности. Принимаем высоту башмака hБ = 20 см.;
Проверяем кромку стойки на смятие поперек волокон:
Рис.10. Усилия в элементах конькового узла при загружении снеговой нагрузкой на половине пролета
Принимаем накладки из брусьев сечением bн hн = 125 200 мм после острожки 115 190 мм длиной
lн 25 hP = 25 54 = 135 см принимаем накладку длиной lн = 135 см.
Принимаем расстояния между осями болтов е1 = 27 см е2 = 63 см; диаметр болтов dБ = 18 мм;
Взаимное смятие торцов полурам под углом к волокнам N7 = HA=594 кН
см N 7 59.43 0.05 кН см 2 Rcм 1.206 кН см 2 ;
06 МПа 1.206kH cм 2 ;
Rc 1 sin 3 1 3 1 sin 1647'
Проверяем накладки на изгиб:
Определяем несущую способность одного болта:
а) из условия смятия крайнего элемента:
Ткр 0.8 а d Б 0.8 11.5 1.8 16.56 кН ;
б) из условия смятия среднего элемента:
Тср 0.8 с d Б 0.8 23 1.8 33.12 кН ;
в) из условия изгиба болта:
Т И 1.8 d Б 0.02 а 2 1.8 1.8 2 0.02 11.5 2 8.48 кН ;
Определяем усилия в болтах:
Рис.11. Асбестоцементная стеновая панель
Таблица сбора нагрузок
Асбестоцементные плоские листы
w0 k1 (c1 + c2 ) bn = 046 07 (08 + 06)124
Продольные ребра: hp bp nд = 00501125
hР bР а n д 0.05 0.1 1.24 4 5
Утеплитель из минераловатных плит на синтетическом
связующем γ = 125 кНм3 толщиной 006 м:
a l ПР tУ n У 1.24 1.194 006 3 125
Пленочная пароизоляция: 001 bn = 001 134
Шурупы и шайбы оцинкованные: 001 bn = 001134
Ветровая для III района w0 = 046 кНм2:
а) на период эксплуатации:
w0k1c1bn = 046 07 08 124
= 0.69 0.46 0.8 1.6 1 = 0.406
Модуль упругости листового асбестоцемента: Е = 1300 γд = 1300065 = 845 кНсм2;
Коэффициент приведения kпр = Еа Ед =13001000 = 13;
Расчет асбестоцементных панелей на ветровую нагрузку и собственный вес двух панелей:
798кНм; - расчетный момент от ветровой нагрузки на период
q р l 2 0.782 3.78 2
398кНм; - то же на период возведения;
g p ln2 2 0.273 3.782
97 кНм; - момент от собственного веса двух панелей;
kw – коэффициент учитывающий влияние податливости шурупов;
- момент сопротивления листов обшивки
Момент инерции поперечного сечения панели относительно оси y:
Рассматриваем сечение как цельное коробчатое:
p 79.8 97.6 0.122 кН см 2 Rp 07кН см 2 ;
Прогиб от ветровой нагрузки:
kж – коэффициент жесткости составного сечения на податливых связях;
Определяем количество шурупов расставляемых на половине пролета панели с каждой стороны при
расчете на ветровую нагрузку:
Cтатический момент брутто одного листа обшивки относительно оси y:
Расчетная несущая способность одного шурупа:
при d = 6 мм Т = 180d2 + 2a2 = 180062 + 212 = 668 кгс = 067 кН;
при d = 8 мм Т = 180d2 + 2a2 = 180082 + 212 = 1172 кгс = 1172 кН;
lп2 - 7d 37802 - 7 6
При шурупах d = 6 мм можно расставить 28с шагом
а при d = 8 мм можно расставить 14 шурупов с шагом S
lп2 - 7d 37802 - 7 8
Рис.12. Расчетная схема стеновой панели при расчете на монтажную нагрузку
Стеновая панель рассчитывается как консольная балка на двух опорах
gм = kп ·gр = 3·0.273 = 0.82 кНм;
где kп = 3 – коэффициент перегрузки при транспортировании и монтаже по п. 6.25 СниП 2.03.09 – 85.
013 кН см 2 1.9 0.65 0.8 Rb д w 0998 кН см 2 ;
Вычисляем высоту стойки Н1:
Расчетная длина стойки: Hp=·H1=0.7·8.1=5.67м;
При допускаемой гибкости [λ] = 120 радиус
Требуемая высота поперечного сечения:
При толщине досок 33 мм необходимо
(по конструктивным соображениям) принимаем h = 8·33 = 26.4 см.
Предварительно назначаем размеры сечения из досок сечением
540 мм после острожки - 11533 мм: b × h = 115 × 26.4 cм.
Нагрузки действующие на стойку:
Рис.13. Расчетная схема
Собственный вес стойки:
стойки торцевого фахверка
Gст = b h H ρ γ = 0.115 0.33 8.1 5 1.1 = 1.69kH
) Собственный вес асбестоцементных стеновых панелей:
по высоте укладываются 5.41.35 4 шт
Постоянная нагрузка от панели: Gст.п. = 0.6714277= 10.35 кН;
) Временная нагрузка – ветровой напор:
qва = w0k1с1В0γf= 046·07·08·3814= 1.37 кНп.м.;
Вычисляем момент от собственного веса стеновых панелей:
Рис.14. Узел соединения стойки
фахверка со стеновой панелью
Мст = Gст·е =4.2119.2 = 198.77 кНсм;
Вычисляем момент в заделке стойки от отдельных видов
- от ветрового напора
- от веса стеновых панелей:
МА2 =05·(1 - 3λ2)·Мст = 05·(1 – 3·052)·198.77 = =24.85 кНсм;
Расчетный момент в заделке:
МА = 11239 + 24.85 = 1148.77 кНсм;
Расчетная продольная сила:
N = 169 + 10.35 = 12.04 кН;
95кН см 2 Ru 1.18 кН см 2 ;
Проверки выполняются окончательно принимаем сечение b × h = 11.5 × 26.4 cм.
Методические указания к разработке архитектурно-конструктивного проекта промышленного
здания из крупноразмерных элементов. ОГАСА – 2012г.
«Конструирование промышленных зданий и сооружений». Стройиздат Ленинград 1979г. И. А.
«Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий» Москва Стройиздат 1980г. Р. И.
«Архитектура промышленных зданий»; Москва Высшая школа 1984г.
Методические рекомендации по светотехническому расчету производственных зданий ОГАСА –
СНиП 2.09.04-87 «Расчет специальных и санитарно-бытовых условий».
ДБН В.2.5-28.2006 «Естественное и искусственное освещение».