Металлодеревянная сегментная ферма с клееными деревянными колоннами

Дерево курсач расчет.doc

1.Выбор типа конструкций.
Сегментная и треугольная металлодеревянная ферма в сочетании с клееными
деревянными колонами.
Сегментная ферма применяется для перекрытия пролетов до 36м. при которых
треугольная ферма получается тяжелой и не эффективной. Верхний пояс
сигментной фермы состоит из склеенных плашмя досок и имеет форму дуги
раскосы могут быть из цельного дерева или клеенными нижний пояс обычно
делают из стальных уголков небольшого сечения раскосы соединяются с
поясами болтами с помощью стальных пластинок. Клееный верхний пояс
позволяет принимать необходимую площадь сечения воспринимать межузловую
нагрузку. Кривизна верхнего пояса создаёт разгружающий момент от
действующей в нем продольной силы что позволяет увеличить длину панели и
уменьшить число узлов.
Треугольная ферма рациональна при пролетах 12 .24м состоит из двух
полуферм шпренгельного типа соединенных между собой в коньке и средней
панелью нижнего пояса. Верхний пояс выполнен из дощатоклееных блоков
неразрезным в пределах полуфермы. Очертания фермы позволяет получить
значительный уклон покрытия для устройства вентилируемой кровли из
асбестоволокнистых плит (шифера). Такой тип кровли применяется для
помещений с внутренней влажностью [pic]. Так как влажность [pic] и пролет
фермы 18м. принимаем треугольную ферму.
Разработка схемы каркаса здания.
Плоские несущие конструкции фермы рамы арки балки предназначены
для восприятия нагрузок действующих в их плоскости. Но имеется ряд силовых
воздействий (ветер тормозные усилия кранов сейсмические монтажные и
другие силы) направление которых не совпадает с плоскостью основных
несущих конструкций.
Для того чтобы обеспечить восприятие этих нагрузок плоские несущие
конструкции соединяют между собой образуя жесткую геометрически
неизменяемую пространственную систему каркаса здания. Нормальная
пространственная работа каркаса обеспечивается связями жесткости. Связи
воспринимают нагрузку направленную вдоль здания и обеспечивают
устойчивость сжатых элементов конструкций за счет уменьшения их расчетной
длины. Горизонтальные нагрузки действующие перпендикулярно продольным
стенам должны быть восприняты рамными или арочными поперечниками каркаса
Связевая система в покрытии здания состоит из связевых ферм
расположенных поперек здания по наружным поясам или наружному контуру
несущих конструкций (скатные связи) и продольных связей расположенных
вертикально или наклонно перпендикулярно к плоскостям несущих конструкций.
Поперечные скатные связи располагают у торцов здания между крайней и
следующей фермами и в промежутке между ними по длине здания не реже чем
Верхние пояса несущих ферм соединяют с узлами связевых поперечных
ферм распорками идущими вдоль здания.
Продольные связи соединяют несущие конструкции попарно. Вдоль здания
их устанавливают с интервалом равным шагу несущих конструкций. Причем они
должны связывать фермы соединенные скатными связями образуя жесткий
пространственный блок.
Определение основных размеров несущих конструкций.
Принимаем треугольную ферму т.к. пролет здания равен 18 м влажность внутри
a. Высота треугольной фермы:
b. Длина ската верхнего пояса:
c. Строительный подъем фермы:
e. Длина крайних панелей нижнего пояса и раскосов:
f. Длина средней панели нижнего пояса:
Расчет элементов ограждения покрытия.
В рассматриваемом варианте клеефанерная плита состоит из одной (нижней)
обшивки в качестве обшивки используем водостойкую фанеру марки ФСФ сорта
ВВВ по ГОСТ 3916-69.
Толщина односторонней обшивки [pic]
Продольные и поперечные ребра образующие каркас изготовляются из
древесины 2-го сорта влажностью [pic]. Продольные ребра размещают с шагом
м; поперечные ребра 1 15м.
В качестве утеплителя полужесткие минераловатные плиты на фенольной
Ребра соединяют между собой и с обшивкой фенольно резоциновым клеем ФРФ-
Между утеплителем и обшивкой слой пароизоляции (пленка толщиной 02мм).
Поперечные ребра: [pic][pic](с учетом острожки).
Сбор нагрузок действующих на плиту.
a. Сбор нагрузок действующих на плиту.
№№ Вид нагрузки Нормативная [piРасчетная
пп нагрузка c] нагрузка
[pic] [pic] [pic] [pic]
Постоянная нагрузка:
Обшивка и ребра 0.12 0.18 110.132 00.198
Утеплитель [pic] (полужесткие 0.14 0.21 120.168 0252
минераловатные плиты на фенольной
Пароизоляция (кНм2) 0020 0030 120024 0036
Кровля из асбестоцементного листа 0180 0270 130234 0351
[pic] 069 [pic] 0.837
Временная нагрузка:
Снеговая (S) 1.68 2.52 162.68 4.02
Максимальный изгибающий момент:
Максимальная поперечная сила:
Геометрические характеристики сечения.
Приведенная площадь сечения плиты.
[pic]– модуль упругости древесины [pic][1]
[pic]– модуль упругости фанеры [pic][2]
Расстояние от нижней грани сечения до центральной оси
приведенного сечения плиты:
[pic]– высота ребра см.
Приведенный момент инерции плиты.
Приведенный статический момент нижней обшивки.
Приведенный момент сопротивления плиты
(относительно обшивки).
(для крайней верхней фибры сечения)
5 Проверка прочности подобранного сечения:
Нижней обшивки при растяжении.
[pic]– коэффициент учитывающий снижение расчетного сопротивления
фанеры при растяжении при наличии стыков листов (=06).
в верхней фибре деревянного ребра:
Клеевого соединения ребер с обшивкой (по шпонам фанеры) на
Проверка прогиба плиты.
Расчет и конструирование фермы покрытия.
Расчет нормативной и расчетной постоянной нагрузок на
горизонтальную проекцию покрытия:
[pic] – соответственно нормативная и расчетная постоянные нагрузки на
горизонтальную проекцию покрытия;
[pic] – соответственно нормативная и расчетная нагрузки от
собственного веса покрытия (по табл. 1);
[pic] – угол наклона верхнего пояса фермы.
Расчет временной нормативной и расчетной снеговой нагрузок на
горизонтальную проекцию покрытия.
[pic] – соответственно нормативная и расчетная снеговая нагрузки на
[pic] – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли
в зависимости от района строительства для тюмени район (снеговой) V
[pic] – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к
снеговой нагрузке на покрытие (1).
Определение нормативной и расчетной постоянной нагрузок от
собственного веса фермы на горизонтальную проекцию покрытия.
где:[pic] – соответственно расчетная постоянная нагрузки от собственного
веса фермы на горизонтальную проекцию покрытия;
[pic] – коэффициент перегрузки (11).
Определение расчетных нагрузок на 1 погонный метр фермы:
Определение расчетных усилий в стержнях
Равномерно нагруженная ферма:
Максвелла-Кремоны от симметричной нагрузки.
Неравномерно нагруженная ферма:
Рис. 4.2 Диаграмма Максвелла-
Кремоны от несимметричной нагрузки.
Расчет усилий сведен в таблицу 2.
Продольные усилия в элементах фермы.
Определение изгибающих моментов в верхнем поясе фермы.
В треугольных фермах с неразрезным верхним поясом опорный и коньковый
узлы конструкций выполняют с внецентренной передачей продольного усилия.
Эксцентриситет создают смещением центра площадок смятия в узлах вниз от
геометрической оси верхнего пояса. Величина эксцентриситета принимается
[pic] – изгибающий момент от суммарной расчетной постоянной и
временной нагрузок на горизонтальную проекцию верхнего пояса фермы за
вычетом нагрузки от собственного веса фермы;
Расчетный изгибающий момент определяют как максимальный на опоре или
в пролете по двум схемам:
для однопролетной балки:
a. Подбор сечений элементов треугольной фермы.
Предварительное назначение размеров.
[pic] – максимальный изгибающий момент неразрезного элемента
[pic] – расчетное сопротивление изгибу [pic][3].
Принимаем верхний пояс из 10 досок [pic]
Проверка прочности подобранного сечения.
[pic] – максимальное продольное усилие в поясе [pic]
[pic] – максимальный изгибающий момент от действия поперечных и
продольных нагрузок определяемый из расчета по деформируемой схеме.
[pic] – коэффициент учитывающий дополнительный момент от
продольной силы вследствие прогиба элемента.
[pic] – гибкость панели пояса в плоскости фермы.
прочность обеспечена.
Проверка устойчивости плоской формы деформации.
[pic] – коэффициент продольного изгиба панели пояса из плоскости
[pic]– коэффициент зависящий от формы эпюры изгибающих
устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.
Нижний растянутый пояс выполняют из круглой стали.
Диаметр сечения из условия прочности на растяжение определяем по формуле:
[pic] – расчетное усилие в элементе [pic]
[pic] – расчетное сопротивление арматурной стали растяжению [pic]
[pic] – коэффициент условий работы [pic]
Диаметр сечения петель приваренных по концам металлических стержней:
[pic] – коэффициент работы учитывающий снижение расчетного
сопротивления для тяжей из нескольких ветвей [pic]
В коньковом узле крепление раскоса 2-3 делают при помощи коротыша большого
диаметра. Расчетный диаметр коротыша определяют по формуле:
Раскос делаем из арматурной стали A-IV. [pic]
Сечение стойки 1-2 находим из условия смятия в месте примыкания к верхнему
Ширина стойки принимается равной ширине верхнего пояса [pic]. Высота стойки
определяют по формуле:
[pic] – расчетное сопротивление древесины пояса при местном смятии поперек
Проверка стойки на продольный изгиб.
[1] СНиП II-25–80 табл. 11
[2] СНиП II-25–80 табл. 11
[3] СНиП II-25–80 табл.3
[4] СНиП II-25–80 прил.4 табл.2
Шаблон для создания отчетов по ГОСТу
Авиационная корпорация "Рубин
Входящий номер сопроводи-тельного документа и дата
Всего листов (страниц) в докум.
регистрации изменений

Derevyakhi kursach.dwg

Схема каркаса здания (М 1:200)
Разрез 2-2 (М 1:200)
Разрез 1-1 (М 1:200)
С2-вертикальные продольные связи
С3-связи по колоннам
Диаграмма максвела-кремоны
Клеефанерная ребристая плита покрытия
Продольный стык панелей
Поперечный стык панелей
- поперечное ребро плиты
- полужесткие минерало-ватные плиты
- водостойкая фанера
- гермитизация стыка
- продольное ребро плиты
- верхний пояс фермы
- асбесто-цементные листы
- полужесткие минерало-ватные
Спецификация на ферму Ф-1.
Геометрическая схема фермы
Ферма покрытия М 1:25
Узел опирания фермы на колонну М 1:20
Коньковый узел М 1:20
- волнистая асбесто-цементная плита
Узел опирания колонны М 1:20
конструкции в сборке.
Колонны и ограждающие
Промежуточный узел верхнего пояса М 1:10
болты диаметром 12мм
Промежуточный узел нижнего пояса М 1:10
Карнизный узел М 1:15
Асбесто-цементные листы
пароизоляция карниза
Древесина сосна 2-го сорта.
Влажность древесины при изготовлении конструкций 8-12%
Деревянные элементы защитить эмалью ПФ 115.
Раскосы и нижний пояс и арматурной стали А-I.
Стальные элементы окрасить масляной краской за два раза по грунту.
Крепежные элементы оцинковать.
Схема каркаса здания