Расчет и конструирование деревянных конструкций зерносклада

3 вариант.dwg

Расчет и конструирование
Расчетная схема рамы.
Ригель. Узлы. Разрезы.
Горизонтальные связи
Спецификация элементов сборной конструкции
Спецификация на элемент
Фанера клееная 2000*4550*8
Уголок 140х90х10 L=150
Опорная пластина 550x540x20
Накладка 515x200x0.5
Накладка 150x180x0.5
Узел опирания панели
Клеефанерная панель покрытия
План монтажных элементов
Узлы 12.Панель покрытия.
План М1:200.Фасад.Разрез.
Ребро жесткости 117x110x10
Упоры шарнира 130x200x20
ГОСТ 5264-80* электродом типа Э42 ГОСТ 9467-75.
Все швы варить ручной электро дуговой сваркой
Металлические детали выполнить из стали марки
Технические требования
Защита стальных элементов от коррозии-нанесение
Защита от возгорания-нанесение огнезащитной
Защита от загневания-пропитка фтористым натрием
Обшивка панелей - фанера марки ФСФ сорт ВВВ.
склейки остроганных досок толщиной 33мм
Изготовление элементов рамы производить путем
Материал конструкций рамы-сосна 2 сорта;
Клей резорциновый ( ФР-12 ТУ 6-05-281-14-77).
Все сварные швы катетом 6мм.
Все необозначенные болты М24x240
Данный лист смотреть совместно с листом 1.
Поз. 16 выполнить из бруса 200х250. Установить
волокнами вдоль усилия

6 вариант.dwg

Схема связей М 1:300
анкерный болт d=42 мм
Цех заготовок и деталей для мебели
Расчет и конструирование
Планы М1:200. Фасад. nРазрез. Узлы 1 2 3.
Металлодереянная фермаузлы n спецификации на метал-n лоизделия лесоматериалы
Склеивание элементов фермы и колонны производят на водостойком фенолформальдегидном клее марки КБ-3 поГОСТ 20907-75.
Влажность древесины 8-12 %.
Все металлические элементы выполняются из стали Вст2кп2-1.
Защита от загнивания - пропитка составом на основе эпоксидной смолы К-153.
Защита от возгорания - нанесение огнезащитной обмазки в 3 слоя.
Защита от корозии металических элементов - нанесение аэрозоли в 2 слоя .
Для склеивания деревянных деталей применять клей марки КБ-3 .
Сварку деталей выполнить электродами Э42 высота сварного шва h=6мм кроме оговоренных проектом .
Растянутый элемент нижнего пояса и соеденительные детали выполнить из стали марки В Ст3ПС.
Поз.17181920 выполнены из клееной древесины для которых применяются пиломатериалы из ели влажностьюnне более 12% по ГОСТ 8486-66 2 сорта.
Спецификация к сборной конструкции
Клеедеревянная колонна
Горизонтальные связи
Спецификация на металлоизделия.
Наименование элемента
Спецификация на лесоматериалы.

9 вариант.dwg

Фанера клееная 44000х1500х8
Накладка деревянная 1260х300х75
Сталь полосовая 420x140x6
Сталь полосовая 440x140x8
Сталь полосовая 1100x160x6
Конструкции из дерева и пластмасс
План М 1:200. Фасад. Узлы
Разрезы 1-12-2. Спецификация
Расчетная схема рамы
Неразрезной ригель рамы
Материал конструкций-сосна 2 сорта ;
влажность:для цельных элементов 8%для
Изготовление ригеля производится
путем склейки острогонных досок в
специально оборудованных цехах.
Расчет произведен в соответствии со
Место строительства г.Санк-Петербург.
Конструктивные меры согласно
п.п.6.35-6.44 СНиП 11-25-80 "ДК".
Склеивание элементов ригеля
производят на водостойкой
фенолформальдегидной эмали марки КБ-3 по
Защита от загнивания-пропитка
составом на основе эпоксидной смолы
Защита от возгорания-пропитка МС 1:1
Защита стальных элементов от
каррозии-нанесение аэрозоли в 2 слоя.
Уголок 125х90х8 L=120
Кровельная сталь 1420x710x0.7
Сталь полосовая 420x200x5
Подкос 200x300 L=8410
Сталь полосовая 1000x160x5
Сталь полосовая 500x160x5
Сталь полосовая 1200x160x5

0 вариант - п.doc

Задание на курсовой проект . .2
Расчет и конструирование несущих элементов покрытия . 3
Расчет и конструирование дощатоклееной двухскатной балки
Расчет и конструирование дощатоклееной стойки каркаса .11
Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания 17
Список использованной литературы . . 18
Целью выполнения курсового проекта является закрепление углубление и
обобщение теоретического материала а также приобретение навыков
практического применения методов расчета и конструирования при
самостоятельном решении конкретной инженерной задачи.
Задачей курсового проекта является разработка проекта несущих конструкций
каркаса здания и покрытия выполненных с использованием древесины.
Задание на курсовой проект
Схема основных несущих конструкций здания представлена на рис.1.
Рис.1. Схема основных несущих конструкций здания
Наименование объекта . механическая мастерская
Район строительства . ..Санкт – Петербург
Поверхностные нагрузки [pic]([pic])
расчетная от веса снегового покрова . .1.8 (180)
нормативная от напора скоростного ветра . .0.3 (30)
Тепловой режим здания .. ..теплый
Сечение стоек каркаса сплошное
Тип конструкции покрытия .. ..прогонное покрытие
Пролет[pic] основных конструкций м . 24
Высота [pic]основных конструкций м 8.8
Шаг [pic]основных конструкций м ..6.0
Порода древесины .сосна
Расчет и конструирование несущих элементов покрытия
1. Расчет и конструирование двойного перекрестного настила
Расчетное сопротивление при изгибе:
Модуль упругости древесины:
Уклон двухскатной балки:
Пролет двухскатной балки
Расчет и конструирование двойного перекрестного настила производится в
следующей последовательности:
Определяем ширину кровли по скату:
[pic] [pic] [pic] [pic]
Находим шаг прогонов:
Принимаем шаг прогонов [pic].
Сбор нагрузок на [pic]покрытия представлен в таблице 1.
Элементы и подсчет Нормат. нагр.Коэф. Расч.
нагрузок [pic] надеж. нагр.
Трехслойный 12.7 1.3 16.51
Выравнивающий слой – [pic] 1.3 58.5
пц раствор (толщ.-25мм
Утеплитель – [pic] 1.3 13
минераловатные плиты
Пароизоляция –один 3 1.3 3.9
Доски защитного [pic] 1.1 10.45
Доски рабочего [pic] 1.1 13.8
Снеговая для III-го [pic] 1.4 [pic]
Рис.2. Расчетные схемы дощатых настилов
а)-при первом сочетании нагрузок (постоянная и временная снеговая); б)-при
втором сочетании нагрузок (постоянная и сосредоточенная в одном пролете от
Рис.3. Щит с двойным перекрестным настилом
-доски косого защитного настила; 2- доски рабочего настила
Расчет по первому сочетанию нагрузок:
Нагрузки на погонный метр щита с расчетной шириной рабочего настила 1м:
Нормальные составляющие действующих нагрузок:
Изгибающий расчетный момент:
Требуемый момент сопротивления:
Момент сопротивления одной доски:
Необходимое количество досок на рабочего настила на 1м расчетной ширины
Количество досок на ширину щита:
Принимаем 5 досок рабочего настила при этом на 1м расчетной ширины щита
Проверка рабочего настила на жесткость:
Расчет по второму сочетанию нагрузок:
Сосредоточенная нагрузка распределяется на ширину:
Нормальные составляющие нагрузок:
где [pic] - коэф. надежности по нагрузке для сосредоточенной силы.
Количество досок на рабочего настила на 0.5м ширины щита:
Количество досок на рабочего настила на всю ширину щита:
Окончательно принимаем рабочий настил из 7 досок сечением 100х25.
2. Расчет и конструирование разрезного прогона из бруса
Расчет и конструирование разрезного прогона из бруса производится в
Подбор сечения прогона по прочности:
Ориентировочно нагрузка от собственного веса прогона:
Нормальные составляющие нагрузок от покрытия на погонный метр прогона:
Расчетный изгибающий момент:
Задаемся шириной сечения прогона: [pic]
Требуемая высота сечения прогона:
Принимаем сечение прогона: [pic] [pic]
Момент сопротивления сечения прогона:
Проверка прочности прогона по нормальным напряжениям:
Рис.4. Расчетная схема и поперечное сечение прогона
Проверка прогона на скалывание
Поперечная сила в опасном сечении:
Расчетная площадь поперечного сечения:
Касательные напряжения в опасном сечении:
Расчетное сопротивление скалыванию:
Проверка жесткости (прогиба) прогона:
Увеличиваем размеры поперечного сечения прогона:
Проверяем жесткости прогона с увеличенными размерами поперечного сечения:
Расчет и конструирование дощатоклееной двухскатной балки покрытия
Уклон двухскатной балки: Пролет
Коэффициенты по СНиП:
Расчетное сопротивление древесины при изгибе:
Расчетное сопротивление древесины скалыванию при изгибе:
Объемный вес древесины:
Коэф. надежности по нагрузке:
производится в следующей последовательности:
Подбор сечения двухскатной балки:
Нормативная и расчетная поверхностные нагрузки от веса кровли:
Нормативная и расчетная погонные нагрузки от веса прогонов:
Принимаем высоту балки в середине пролета и на опоре:
Для конструирования балки принимаем доски с размером поперечного сечения
0х50 которые после острожки будут иметь размеры 235х42 таким образом
ширина поперечного сечения балки с учетом острожки досок составит:
Вычисляем нормативную и расчетную погонные нагрузки от собственного веса
Общая расчетная погонная нагрузка на балку составит:
Расстояние между опорным и опасным (по изгибающему моменту) сечениями:
Высота опасного поперечного сечения:
Расчетный изгибающий момент
Расчетная поперечная сила
Требуемая ширина поперечного сечения:
Статический момент полусечения на опоре:
Момент инерции сечения на опоре:
Проверка прочности опорного сечения на скалывание:
Рис.5. Расчетная схема двухскатной балки покрытия
Проверка общей устойчивости балки:
Закрепление сжатой кромки осуществляется прогонами через [pic]
Проверка жесткости балки:
Общая нормативная погонная нагрузка на балку составит:
Коэффициент учитывающий влияние переменности высоты сечения:
Коэффициент учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы:
Момент инерции центрального сечения:
Прогиб двухшарнирной (простой) балки постоянного поперечного сечения:
Относительный прогиб двухскатной балки:
Рис.6. Опорный узел двухскатной балки покрытия
Определение количества слоев досок в опорном и среднем сечениях балки:
Толщина досок после острожки:
Количество слоев досок в середине пролета:
Количество слоев досок на концах балки:
Расчет опирания балки:
Расчетное сопротивление смятию под углом 90º
Требуемая ширина сечения обвязочного бруса:
Требуемая высота сечения обвязочного бруса исходя из условия по предельной
Принимаем распорку вертикальных связей из 2-х брусьев сечением 200х200
соединенных нагелями.
Расчет и конструирование дощатоклееной стойки каркаса
Объемный вес древесины: Нагрузка от
конструкции покрытия:
Высота балки и кровли:
Расчетное сопротивление древесины на сжатие:
Расчет и конструирование стойки каркаса производится в следующей
Сбор ветровой нагрузки:
Нормативная нагрузка от напора скоростного ветра: [pic]
Аэродинамические коэффициенты: [pic] [pic]
Коэффициент [pic]для местности типа Б: [pic] [pic] [pic]
Коэффициент надежности для ветровой нагрузки: [pic]
Расчетная погонная ветровая нагрузка с наветренной стороны на уровне 5 м
м и 20 м от уровня земли соответственно:
Расчетная погонная ветровая нагрузка с подветренной стороны на уровне 5 м
Расстояние от земли до отметок 5 м и 10 м соответственно:
Интенсивность ветровой нагрузки с наветренной стороны на уровне верха и
низа балки покрытия:
Интенсивность ветровой нагрузки с подветренной стороны на уровне верха и
Изгибающие моменты возникающие в опорной части стойки рассматриваемой как
консольный стержень от действия ветровой нагрузки:
Интенсивности эквивалентных ветровых нагрузок с наветренной и подветренной
Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки на уровне верха стойки:
Рис.7. Расчетная схема поперечника деревянного здания
Подбор и проверка сечения стойки:
Задаемся размерами сечения стойки исходя из предельной гибкости:
Принимаем доски сечением 250х40 которые после острожки будут иметь
Вычисляем требуемое количество досок:
Принимаем количество досок: [pic]
Тогда высота поперечного сечения стойки составит:
Нагрузка от собственного веса стойки:
Суммарная вертикальная нагрузка:
Неизвестная горизонтальная реакция действующая на верхнюю точку стойки:
Изгибающий момент у основания левой стойки:
Перерезывающая сила у основания левой стойки:
Геометрические характеристики поперечного сечения стойки:
Гибкость стойки при принятом сечении равна:
Так как λy>70 то коэффициент продольного изгиба определяется по формуле:
Проверка прочности на сжатие:
Проверка прочности на скалывание:
Проверка устойчивости плоской формы деформирования:
Расчет и конструирование крепления стойки к фундаменту:
1. Подбор фундаментных болтов:
Снеговая расчетная нагрузка: [pic]
Пролет двухскатной балки: [pic]
Вертикальная нагрузка на стойку от веса снега:
Общая вертикальная нагрузка на стойку за вычетом снеговой нагрузки:
Параметры [pic]определяются по формулам:
Краевые напряжения в основании стойки:
Размеры растянутой и сжатой зон:
Принимаем толщину накладки:
Расстояния S и C равны:
Максимальное растягивающее усилие в анкерах:
Расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов:
Коэффициент учитывающий ослабление анкеров резьбой: [pic]
Коэффициент учитывающий неравномерность работы двух анкеров: [pic]
Тогда требуемая площадь фундаментных болтов составит:
Требуемый диаметр фундаментного болта:
Принимаем фундаментные болты диаметром: [pic]
2. Подбор горизонтальных нагелей (болтов):
Диаметр горизонтальных болтов исходя из условия их расстановки относительно
ширины в 2 ряда: [pic] [pic]
Принимаем диаметр горизонтальных болтов: [pic]
Несущую способность горизонтальных болтов определяем по эмпирическим
Полученная несущая способность горизонтальных болтов:
Рис.8. Узел опирания клеедеревянной колонны на фундамент
Требуемое количество двухсрезных горизонтальных болтов равно:
Принимаем количество горизонтальных болтов: [pic]
Длина деревянных накладок:
3. Проверка упорного уголка на изгиб:
Погонная нагрузка на уголок:
Принимаем уголок 100х100х10 с геометрическими характеристиками:
Расчетное сопротивление стали: [pic]
Проверка прочности уголка по нормальным напряжениям:
Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания
Для защиты деревянных конструкций от гниения необходимо:
- использовать сухой пиломатериал с влажностью W= 12 % для изготовления
клееных деревянных конструкций и W20%- для неклееных конструкций;
- защитить конструкций от увлажнения на период транспортировки и монтажа;
- устроить гидроизоляцию в местах соприкосновения древесины с бетоном и
- произвести пропитку всех деревянных конструкций составом на основе
эпоксидной смолы К-153.
Для защиты деревянных конструкций от возгорания необходимо:
- нанести огнезащитную обмазку на прогоны и щитовой настил в 1 слой на
основе препарата МБ-11 (медный купорос - 27; бура техническая - 36;
углекислый аммоний - 53; кислота борная - 34; вода - 85);
- нанести на опорные и торцовые части балки покрытия и колонны тиоколовую
мастику (УМ-ЗОм или УТ-32) или эпоксидную шпатлевку (ЭП-0010).
- окрасить поверхность балки покрытия и колонны пентофталевой эмалью типа
ПФ-115 при помощи краскопультов или кистями за 2 раза.
Список использованной литературы
СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования. М.:
Стройиздат 1983. 31 с.
СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия Госстрой России. М.:ФГУП
Арленинов Д.К. Буслаев Ю.Н. Игнатьев В.П. Деревянные конструкции.
Примеры расчета и проектирования: Учебное пособие Под ред. Д.К.
Арленинова. – М.: Изд. АСВ 2006. – 246 с.
Галимшин Р.А. Примеры расчета и проектирования конструкций из дерева и
пластмасс. Учебное пособие. Казань КГАСА 2002 г. - 98 с.
Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования.
Под ред. В. А. Иванова. Киев 1981. – 504 с.
Конструкции из дерева и пластмасс. Методические указания и задание к
курсовому проекту по курсу «Конструкции из дерева и пластмасс» для
студентов специальности 290300 дневной формы обучения. Сост.: Галимшин
Р.А. Шмелев Г.Н. Хусаинов Д.М. Сибгатуллин М.Т. Юманов В.А. Казань.:
[pic][pic][pic][pic]

9 вариант -п.doc

Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра металлических конструкций
и испытаний сооружений
Тема: «Проектирование и расчет деревянных конструкций»
Конструирование и расчет несущих элементов покрытия .3
Расчет и конструирование основных несущих
Защита конструкций от загнивания 17
Защита конструкций от возгорания 18
Защита при транспортировке складировании и хранении .19
Использованная литература 20
Схема основных несущих конструкций здания: 9
Пролет L=24м высота Н=78м шаг основных конструкций В=54м.
Район строительства – Санкт-Петербург.
Расчетная нагрузка от веса снегового покрова S=180 кгсм ².
Нормативная нагрузка от напора скоростного ветра w[pic]=30
Тепловой режим здания – холодный.
Тип конструкции покрытия – прогонное покрытие.
Конструирование и расчет несущих элементов покрытия
Принимаю конструкцию холодного покрытия с кровлей из стали.
Рис.1. Конструкция покрытия
Угол наклона кровли α = 14; cos α =097.
Согласно п. 6.14. [1] расчет выполняется на 2 сочетания нагрузок:
) на равномерно распределенную постоянную и снеговую нагрузку (на
прочность и прогиб);
) на собственный вес и монтажную нагрузку 2хР=100 кгс (только на
Величины нагрузок на настил по первому сочетанию приведены в табл. 1.
Таблица 1. Нагрузки.
Наименование нагрузки Нормативная Коэффициент Расчетная
нагрузка надежности по нагрузка
кгсм[pic] нагрузке [pic] кгсм[pic]
Вес стальной кровли 8 12 96
Вес обрешетки 50х50 5 11 55
Вес стропильных ног 25 11 275
Постоянная g 155 - 1785
Временная снеговая s[pic] 12857 14 180
Расчет настила на первое сочетание расчетных нагрузок
Нормальная составляющая действующей нагрузки на полосу настила шириной
q[pic]= (1785+180·0949)·0949= 186676 кгсм
где q[pic] q[pic]- нормативная и расчетная нагрузки.
Настил рассчитываем как двухпролетную балку. Пролеты настила равны 20
м т.е. расстоянию между осями прогонов.
Максимальный изгибающий момент на средней опоре
М=0125q[pic]l[pic]=0125·186676·2[pic]= 9334 кгс·м.
Напряжение [pic]= МW[pic]= 9334·1008333 = 112 кгссм[pic] где
W[pic]=5·10[pic]6 = 8333 см[pic].
[pic]=112 кгссм[pic] R[pic]·m[pic] γ[pic] = 140·08095=
γ[pic]- коэффициент надежности по назначению здания (γ[pic]=095 – для
Проверяем относительный прогиб настила по формуле
fl = 213q[pic]l[pic](384EI) = 213·136·10[pic]·200[pic]
(384·10[pic]·41667) = 000145 [1150] =0007.
Здесь I = 5·10[p Е = 10[p [fl]
= 1150 – предельный прогиб настила.
Расчет настила на второе сочетание расчетных нагрузок
Расчетное значение монтажной нагрузки Р = 100·12 = 120 кгс.
Принимаем что на 1 м[pic] приходится две сосредоточенные нагрузки Р =
Нагрузка от собственного веса настила согласно табл. 1
g = 1785·097 = 173145 кгсм.
Максимальный изгибающий момент в пролете под монтажной нагрузкой найдем
М = 007gl[pic]+ 0207Pl = 007·173145·2[pic]+ 0207·240·2 = 104208
[pic]= МW[pic]= 104208·1008333 = 12505кгссм[pic]
R[pic]·m[pic]·m[pic] γ[pic]=
0·08·12095=14177 кгссм[pic] где m[pic]- коэффициент породы (табл.
[1]); m[pic]- коэффициент учитывающий кратковременность действия
монтажной нагрузки (табл. 6 [1]).
Принимаем прогон неразрезным спаренным из досок. Прогон рассчитываем
как многопролетную неразрезную шарнирно опертую балку. Пролеты прогона
принимаем равными по всей длине шагу несущих конструкций по 5 м (см. рис.
Рис.2. Многопролетный прогон из спаренных досок
Нагрузка от покрытия приведена в табл. 1 и составляет на 1 пог.м
gн = 155·2 = 31 кгсм; q = 1785·2 = 357 кгсм.
Предварительно задаемся значением собственного веса прогона (кгсм):
Снеговая нагрузка (см. табл. 1)
s[p s = 180·2 = 360 кгсм.
Рис.3. Расчетная схема
Нормальная составляющая действующей нагрузки на грузовую полосу шириной
qx = (357 + 11 + 360·097)·097 = 384023 кгсм.
Расчетный изгибающий опорный момент определяем по формуле
М = qxl 212 = 384023·54[pic]12 = 933176 кгс·м.
По сортаменту пиломатериалов хвойных пород задаемся сечением из двух
досок размером 50х200 мм при Wx = 66666 см3.
[pic]= MW[pic] = 933176·10066666 = 11517 кгссм2 Rи γ[pic]=
0095 = 147345 кгссм2.
Крайние пролеты прогона усиливаем третьей доской того же сечения.
Относительный прогиб в крайнем пролете прогона
fl = 25q[pic]l[pic](384EI) = 25·281713·10[pic]·500[pic]
(384·10[pic]·10000) = 00028 [1(200·095)] =00053.
где I - момент инерции сечения прогона в крайнем пролете равный
·5·20312 = 10000 см4.
Произведем расчет гвоздевого стыка прогонов. Принимаем гвозди диаметром
мм и длиной 100 мм. На рис. 4 показано размещение стыков досок парных
дощатых прогонов. По длине доски соединяем гвоздями в шахматном порядке
Расстояние между гвоздями вдоль волокон древесины S[pic]= 15d = 15·04
= 6см. Толщины элементов прогона а = 5 см; а[p
Хгв = 021l - 15d = 021·500 – 15·04 = 99 см.
Расчетная несущая способность гвоздя в несимметричном односрезном
соединении определяем по формулам:
Тс = 035cd = 035·5·04 = 07 кН = 70 кг;
Та = kа1d= 037·44·04 = 065 кН = 65 кг;
Ти = 25d[pic] + 001а[pic] = 25·042 + 001·442 = 059 кН = 59 кг
где кн = 037 при а1с = 445 = 088.
Количество гвоздей nгв в конце каждой доски на полустыке равно
пгв = М(2XгвTиγ[pic]) = 76777·100(2·99·59·095) = 9 шт.
Рис.4. Гвоздевой стык прогона
Расчет и конструирование рамы
Таблица 2. Нагрузки от собственного веса крыши.
Прогоны 100х200 666 11 733
Постоянная g 2216 - 2518
2.Статический расчет рамы.
Единицы измерения усилий: кг
Единицы измерения напряжений: кгм**2
Единицы измерения моментов: кг*м
ЭЛМ НС N M Q ЗАГРУЖЕНИЯ
подкос 5 -21690 0 47 1 3
стойка 7 7813 0 0 1 2
В качестве материала рамы принимается древесина сосны второго сорта с
расчетными характеристиками:
Изгиб сжатие и смятие вдоль волокон: Rи Rс Rсм =150 [pic]
Растяжение вдоль волокон: Rр =70[pic]
Сжатие и смятие по всей площади поперек волокон Rс90 Rсм90
Смятие поперек волокон местное Rсм = 130 [pic]
а) в опорных частях конструкций лобовых врубках и узловых примыканиях
элементов Rсм90=30[pic]
б) под шайбами при углах смятия от 90 до 60( Rсм90=40[pic]
Скалывание вдоль волокон: Rск=16[pic]
Скалывание поперек волокон: Rск90=8[pic]
Расчет и конструирование несущей конструкции.
Принимается сечение из не клеёной древесины 200х300мм.
Проверка прочности при растяжении:
Проверка прочности при сжатии:
Расчет ригеля 20X1000
Расчет на устойчивость
Расчет на прочность по скалыванию
Опирание ригеля на стойку и на фундаменте:
смятие в средних элементах 50cd[pic]
изгиб нагеля из стали С3823 180d2 + 2a2 [pic]
[pic] принимается 8 шт.
Определение сечения соединительной накладки
По смятию под нагелем
Nb = Rbp (b d (t; [pic] [pic]
Расчет опорного узла в подкосе на опоре:
Подберем толщину пластины:
[pic] Принимаем t=0.5см
Стык ригеля с подкосом:
Расчет конькового узла опирания ригеля: [pic] [pic]
Защита от загнивания
Защитная обработка и конструктивные меры защиты древесины предусматривают
сохранность конструкций при транспортировании хранении и монтаже а также
увеличивают их долговечность в процессе эксплуатации.
Конструктивные меры обеспечивают предохранение древесины от
непосредственного увлажнения атмосферными осадками грунтовыми и талыми
водами промерзания капиллярного и конденсационного увлажнения.
Деревянные конструкции должны быть открытыми хорошо проветриваемыми по
возможности доступными для осмотра о возобновления защитной обработки.
Опорные части несущих элементов должны быть не только антисептированы но и
защищены тепло- и водоизоляционными материалами.
При эксплуатации несущих конструкций в условиях где возможно выпадение
конденсата на металлических поверхностях следует принимать меры по
предохранению древесины от увлажнения в местах контакта с металлом. Для
этой цели до постановки металлических деталей на место поверхности
контактирующие с древесиной рекомендуется промазывать мастикой («Изол»
«Вента» «Лило» Гиссар-1 (ТУ 21-27-89-90) тиоколовой и др.) таким
образом чтобы при постановке на место детали плотно прилегали к древесине
а мастика выдавливаясь хорошо заполняла зазоры между металлами
древесиной при постановке крепежных деталей (уголков болтов и т.п.).
Вместо мастик можно использовать прокладки из рулонных гидроизоляционных
материалов (изола стеклорубероида гидроизола и др.) эластичные прокладки
и уплотнительные ленты.
Для защиты несущих и ограждающих конструкций от увлажнения должны
применяться лакокрасочные материалы тиоколовые мастики и составы на основе
Химическая защита заключается в пропитке их ядовитыми для грибов
веществами - антисептиками Они разделяются на две группы водорастворимые
(неорганические) и маслянистые (органические).
Водорастворимые: фтористый натрий крем нефтористый натрий а также КФ
А ТФБА ББ-32 ХМБ-444 МБ-1 ХМ-3324. Маслянистые: каменноугольные
сланцевые масла древесный деготь и т.д.
Тактика защитной обработки конструкций приведена в табл. 4.
УсловияОбрабатываемая Способ обработки Защитные составы
А2 A3Поверхность Нанесение влагозащитного Пентафелевая эмаль
БЗ несущих лакокрасочного ПФ-115.
элементов Алкидно-карбамидная
Места Нанесение тиоколовых мастикГиоколовая мастика
соприкасания или герметиков с АМ-05; тиоколовые
несущих последующей гидроизоляцией герметики У-30М УТ-32
деревянных рулонным материалом
Деревянные Пропитка в холодных ваннах Фтористый натрий
прокладки и с предварительным технический. Паста
другие несущие нагреванием и последующей марки 200
элементы гидроизоляцией рулонным
соприкасающиеся материалом допускается
с бетоном нанесение паст с
камнем металломпоследующей гидроизоляцией
рулонным материалом
А2 A3Поверхность Нанесение влагозащитного Пентафталевая эмаль
БЗ дощатой или лакокрасочного покрытия ПФ-115
фанерной обшивки алкидно-карбимидная
панелей стен эмаль МИ-181
покрытий и уретаново-алкидная
подвесного эмаль УРФ-1128
A3 БЗ Наружная То же Пентафталевая эмаль
дощатой или перхлорвиниловая эмаль
фанерной обшивки ХВ-5169
панелей стен поливинилхлорид-ная
подвергающаяся эмаль ХВ-110 ХВ-1100
атмосферному ХВ-124 УРФ-1128
А2 A3Внутренняя Поверхностная обработка Тетрафторсорбат
БЗ поверхность аммония состав ДСК-И
дощатой или с кремний-фтористым
фанерной обшивки аммонием ХБМ-444
Защита от возгорания
Рекомендуется устраивать подвесной потолок или экран из несгораемых или
трудносгораемых материалов так как у фермы нижний пояс – металлический.
Для повышения огнестойкости ограждающих конструкций рекомендуется
использовать обшивки и утеплители из несгораемых или трудносгораемых
Для защиты конструкций от возгорания рекомендуется применить пропиточные
и окрасочные составы.
Для глубокой пропитки древесины рекомендуются водорастворимые
огнезащитные составы МС 1:1 МС 3:7 ББ-11 МБ-1. Для поверхностной
огнезащитной пропитки рекомендуются составы МС и ПП. Обработанная
указанными составами древесина относится к группе трудновоспламеняемых
В качестве огнезащитных покрытий для защиты древесины от возгорания
рекомендуются покрытия на основе перхлорвиниловой эмали ХВ-5169 фосфатное
ОФП-9 вспучивающееся ВПД.
Защита деревянных конструкций при транспортировке складировании и
При транспортировке конструкций рекомендуется укрывать их
водонепроницаемой бумагой или полиэтиленовой пленкой можно применять и
гидроизоляционные материалы (пакеты конструкций).
Конструкции как несущие так и ограждающие рекомендуется хранить на
базовых складах в закрытых помещениях или под навесом на перегрузочных и
приобъектных складах под навесом или на открытых площадках.
Список использованной литературы
СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования Госстрой
СССР. – М. ГУП.ЦПП. 2000г.
СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования Госстрой
СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.-М.2002 г.
Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования.
Под. ред. В.А. Иванова. Киев1981
Шишкин В.Е. примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс. М. 1974.
Улицкая Э.М. Бойжемиров Ф.А. Головина В.М. Расчет конструкций из
дерева и пластмасс. Курсовое и дипломное проектирование: Учедное пособие
для строительных ВУЗов. М.: Высшая школа 1996.
Галимшин Р.А. Примеры расчета и проектирования конструкций из дерева и
пластмасс. Учебное пособие. КГАСА 2002.

6 ваариант.dwg

Защита от коррозии металлических элементов - окраска лаком за 2 раза.
Защита от возгорания-пропитка МС 1:1 и ПП.
Защита от загнивания-пропитка составом на основе эпоксидной смолы
Все металлические элементы выполнить из стали ВСт3пс.
Влажность древесины не должна превышать 8-12%.
дегидном клее марки КБ-3 по ГОСТ 20907-75.
Склеивание фермы и колонны производить на водостойком фенолформаль-
Брус 150х150 L=166 п.м
Горизонтальные связи
Брус 46х140 L=484 п.м
Фанера клееная 1198х5580х8
Пластина -80х20 l=150
Анкерные тяжи d=26мм
Пластина -150х10 l=368
Доска 130х40 L=95 п.м
Доска 180х40 L=95 п.м
Спецификация на элемент
Горизонтальная связь
План плит покрытий. Схема связей.
Клеефанерная панель узлы.
Расчет и конструирование
Цех заготовки деталей для мебели
Кол.учЛист Док.Подпись Дата
принимается равной наименьшей толщине свариваемых элементов.
Сварку деталей выполнять электродами Э42 высота сварного шва
Все металлические элементы выполнить из стали марки В СТ3пс.
в качестве сырья пиломатериал сосна 1 сорта влажностью не более 12%
Поз. 19 20 21 22 выполнить из клееной древесины для которой применена
Спецификация на древесину
Соединительный швеллер
Спецификация металлоизделий
Сегментная ферма. Узлы.

8 вариант.dwg

новые пиломатериалы 2-го сортавлаж-
Металлические детали окрасить крас-
Вертикальная гидроизоляция фундамен-
Поперечный каркас из дерева
нимать равными 8 мм.
Вст3пс ГОСТ 27772-88
Все необозначенные катеты швов при-
проволкой СВ-08Г2С по ГОСТ 2247-70*
щитном газе ГОСТ 10157-79* сварной
тической сваркой ГОСТ 14771-76* в за-
Все заводские швы варить полуавтома-
Металлические детали из стали марки
Технические требования
Материал несущих конструкций : сос-
Все технические требования смотреть на листе 1
Вкладыш дубовый 140х140 L=200
Верхний пояс200х300 L=10930
Стойка 200х125 L=1854
Спецификация на элементы фермы
Защита от загнивания-пропитка сос-
тавом на основе эпоксидной смолы К-153
Защита от возгорания-пропитка МС 1:1
Горизонтальные связи
Спецификация к сборной конструкции
План монтажных элементов
Фанера клееная 3980*1490*8
Геометрическая схема фермы

8 вариант - п.doc

Расчет панели покрытия 2
1. Сбор нагрузок . 2
2.Проверка устойчивости .. 4
3.Проверка на скалывание ребер панели . 4
Расчет и конструирование фермы . 5
1. Сбор нагрузок . 5
2.Подбор сечений элементов фермы . 8
3.Расчет и конструирование узловых соединений . 10
Расчет и конструирование основной стойки каркаса 17
Конструкция и расчет закрепления стоек в фундаментах 21
Защита от загнивания 23
Защита от возгорания 25
Защита деревянных конструкций при транспортировке складировании и
Список использованной литературы .. 26
Схема основных несущих конструкций здания:
Рис.1. Схема конструкций здания.
Пролет L=20м высота Н=75м шаг основных конструкций В=4м.
Район строительства – Омск.
Расчетная нагрузка от веса снегового покрова S=120 кгсм ².
Нормативная нагрузка от напора скоростного ветра w[pic]=30
Тепловой режим здания – теплый.
Сечение стоек каркаса – составная стойка из бревен или решетчатая.
Тип конструкции покрытия – беспрогонное покрытие.
Расчет панели покрытия
Постоянная нагрузка:
[pic][pic][pic][pic]
Снеговая нагрузка: [pic]
Прочность растянутой фанерной обшивки плит (рис. 2) и панелей
следует проверять по формуле:
Рис.1. Клейфанерная плита перекрытия с утиплителем.
где М ( расчетный изгибающий момент;
Rфр ( расчетное сопротивление изгибу фанеры;
Wрас ( приведенный момент сопротивления поперечного сечения элемента
Iпр ( момент инерции сечения приведенного к фанере:
где Iф ( момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;
Iд ( момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;
ЕдЕф ( отношение модулей упругости древесины и фанеры.
L=4>[pic] lr = 0.9 l=0.9*1.5=1.35м
2.Проверка устойчивости
3.Проверка на скалывание ребер панели
где Q ( расчетная поперечная сила;
Sпр ( приведенный статический момент брутто сдвигаемой части
поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;
Iпр (приведенный момент инерции брутто поперечного сечения элемента
относительно нейтральной оси;
bрас ( расчетная ширина сечения элемента;
Rск ( расчетное сопротивление скалыванию при изгибе.
Расчет и конструирование фермы
Постоянная нагрузка вес панели покрытия:
Вес балки учитывается расчетным комплексом. Снеговая нагрузка:
Геометрическая схема фермы:
Рис.1. Схема конструкций фермы.
Высота фермы Н = (15-16)L. Принимаем Н = 35 м тогда
arctgα=420=02 и α = 19°; s cosα=09455. Длина ската верхнего
пояса АБ = [pic]= [pic][pic]= 106 м. Ферма четырехпанельная по верхнему
поясу трехпанельная по нижнему поясу; скат состоит из двух элементов
одинаковой длины; стойка примыкает к верхнему поясу в месте стыка элементов
и расположена перпендикулярно к нему. Длина панелей верхнего
пояса АВ = ВБ = 1062 = 53 м.
Строительный подъем фермы создается за счет уменьшения длины стоек
решетки ВД и В'Д' на величину 02cosα = 0212м здесь 20см = L100 —
строительный подъем. Тогда длина стоек ВД = В'Д' = 1853 - 0212 = 1641 м.
Длины элементов АД = ДБ = [pic]= [pic]= 5613 м. Длина элемента ДД' = 2
[pic]= 8775 м. Геометрическая схема фермы показана на рис. выше.
Расчетная схема программного комплекса:
[pic] Рис.1. Расчетная схемы фермы программного комплекса «Лира».
Таблица РСУ (стержни)
№ элем№ сечен Тип РСУN My Qz №№
(т) (т*м) (т) загружения
Расчетные продольные усилия в элементах фермы находятся как
суммарные от наиболее невыгодного сочетания усилий от постоянной нагрузки
плюс усилия от снега справа слева или на всем пролете.
Проектируем ферму с нижним поясом и растянутыми раскосами из
2.Подбор сечений элементов фермы.
Верхний пояс. Узлы верхнего пояса выполняются с лобовым упором элементов.
Расчет элементов ведем по схеме сжато-изгибаемого стержня. Расчетный пролет
l = 53 м. Подбор сечения проводим по расчетным усилиям от 1-й комбинации
продольному усилию в стержне О[pic]= -29144 кгс и изгибающему
моменту от внешней местной нагрузки M[pic]= 326300 кгс·см.
Для уменьшения момента от внешней нагрузки M[pic] узлы верхнего
пояса фермы конструируютcя внецентренно с передачей продольных усилий в
стержнях c отрицательным эксцентриситетом благодаря чему в элементах
создается разгружающий момент M[pic]=N·е=218580кгс*см. Оптимальную величину
эксцентриситета е находим из условия равенства напряжений в сечении
элемента по середине и по краям панели
где коэффициентом задаемся ориентировочно = 05.
Эксцентриситет создается в элементах смещением центра площадок
смятия в узлах вниз от геометрической оси верхнего пояса на величину е что
конструктивно достигается устройством врезок в торцах элементов на глубину
е от верхней грани. Принимаем эксцентриситеты в узлах верхнего пояса
одинаковыми и равными е = 8 см.
Принимаем верхний пояс из бруса шириной b = 20 см. Определяем
требуемые минимальные размеры торцовых площадок смятия в узлах фермы:
в опорном и коньковом узлах (смятие древесины происходит под углом
α - α 1= 19° – 085' = 18°15' к направлению волокон)
в промежуточном узле (смятие древесины вдоль волокон)
Тогда требуемая высота бруса верхнего пояса фермы:
h[p принимаем h = 28 см
откуда r = 0289h = 0289·28 = 8092 см.
Проверяем принятое сечение. Геометрические характеристики: F[pic]
= F6p = 20·28 = 560 см2 Wp = 20·28[pic]6[pic]= 261333 см3 гибкость
элемента в плоскости фермы λ = lr = 53081 = 65432.
Расчетный изгибающий момент:
М = M[pic] - Ме = 326300 – 233152 = 93148 кгс·см.
Коэффициент: = 1 - [pic]045.
Максимальные нормальные напряжения:
Необходимо увеличить сечение элемента принимаем h = 30 см.
откуда r = 0289h = 0289·30 = 867 см.
= F6p = 20·30 = 600 см2 Wp = 20·30[pic]6[pic]= 3000 см3 гибкость
элемента в плоскости фермы λ = lr = 600867 = 692.
Коэффициент: = 1 - [pic]042.
Проверяем принятое сечение на расчетные усилия от 2-й комбинации
нагрузок (Q = 27144 кгс; М = 326300 – 27144 · 75 = 122720 кгс·м)
только в середине пролета панели
= [pic]122.31 кгссм2 Rc.
Устойчивость верхнего пояса из плоскости фермы обеспечена прогонами
Растянутые элементы. Расчетные усилия в элементах: АД - V[p
ДД' — V2 =16855 кгс ДБ - D[pic] = 10015 кгс.
Проектируем растянутые элементы из двух круглых тяжей. Требуемая
площадь сечения элемента АД
F[pic]= V[pic]R=268322100 = 1278 см2.
Требуемый диаметр одного тяжа определяем из формулы
[pic] d[pic]= [pic]= 346 см2
где 08 — коэффициент учитывающий ослабление сечения резьбой; 085 —
коэффициент несовместности работы двух стержней.
Требуемая площадь сечения элемента ДД’
F[pic]= V[pic]R=168552100 = 803 см2.
d[pic]= [pic]= 274 см2
Требуемая площадь сечения элемента ДБ
F[pic]= D[pic]R=100152100 = 477 см2.
d[pic]= [pic]= 211 см2
Все элементы принимаем из двух стержней следующих диаметров: АД — d
= 36 мм; ДД' — d = 28 мм; ДБ —d = 22 мм. Для уменьшения провисания элемента
ДД' предусматриваем подвеску из тяжа d = 12 мм. Диаметры петель для
присоединения тяжей к промежуточным узлам нижнего пояса по условию
равнопрочности принимаем: для АД — dn =32 см; для ДД' — dn = 26 см; для
Тяжи элемента ДД' расположены вплотную друг к другу и сварены между
собой по длине через 1 м. В других элементах тяжи сводятся вплотную на
расстоянии 1 м от промежуточных узлов нижнего пояса.
Стойка ВД. Расчетное усилие D1 = - 6554 кгс расчетная длина l= 1854 м.
Принимаем по сортаменту сечение стойки 200x150 мм. Проверяем принятое
из условия смятия под балки поперек волокон под торцом стойки:
на устойчивость в плоскости фермы λ = 1854(0289·15) = 428;
[pic]2561 кгссм[pic] 130 кгссм[pic].
3.Расчет и конструирование узловых соединений.
Опорный узел (рис. 3). Расчетные усилия: АВ= 29144 кгс АД = 26832 кгс
R[pic] = 948836 кгс.
Требуемая длина горизонтальной площадки опирания из условия смятия
обвязочного бруса поперек волокон при
R[pic]=18(1+8(20+12)) = 246 кгссм2
определяется по формуле:
[p принимаем l[pic]=20 см.
Для создания горизонтальной опорной площадки используем подушку
сечением 200х300 мм длиной 640 мм со стеской горизонтальной площадки 200
мм. Подушка врезается в брус верхнего пояса на глубину 120 мм что
обеспечивает требуемый эксцентриситет е =(302-12)+122 = 8 см и
достаточную площадь смятия торца 12 см > h[pic]= 112 см.
Рис.6. Опорный узел: а – конструкция узла; б – сечение траверсы
Проверяем длину подушки по скалыванию вдоль ее длины:
Подушка крепится к брусу двумя парами болтов d =20 мм.
Нижний пояс присоединяется к опорному узлу траверсой сваренной из
швеллера № 10 со стенкой усиленной листом толщиной 10 мм и листа размером
х160 мм. Ширина листа обеспечивает требуемый размер высоты площадки
смятия торца верхнего пояса (подушки) равный h[pic]= 133 см. Траверса
рассчитывается на изгиб с расчетным пролетом равным расстоянию между
ветвями нижнего пояса lтр = 20+2 (36 + 14) = 30 см.
M[pic]= [pic]134160 кгс·см.
Геометрические характеристики сечения (рис. 6): площадь сечения:
F = 10 + 109 + 36 = 569 см2
положение центра тяжести:
z = SF = (209·51)569=187 см
момент инерции сечения:
I = 224 + 209·298[pic]+36·202[pic]= 33389 см[pic]
( 224[pминимальный момент
W = I(h-z) = 33389(66 – 187) = 7059 см[pic].
Нормальные напряжения:
= М[pic]W = 1341607059 = 190055 кгссм2 2100 кгссм2.
Проверяем на изгиб лист траверсы при давлении от усилия в нижнем
g = [pic] 83.85 кгссм.
где 16 см – длина листа траверсы.
Изгибающий момент для полосы среднего участка шириной 1 см при
пролете 10 см и защемленных концах
М = gl[pic]12 = 8385·10[pic] 12 = 69875 кгс·см
то же для консольного участка вылетом l[pic]= 3 см
М = gl[pic]2 = 8385·3[pic] 2 = 377325 кгс·см.
Требуемая толщина плиты:
Рассчитываем сварные швы для крепления швеллера к листу. Длина
траверсы 40 см. Требуемая высота шва
принимаем швы максимально возможной высоты l[pic] = 5 мм.
Крепление фермы к обвязочному брусу производится болтами d = 20 мм
с помощью уголков 90x8 мм.
Узел нижнего пояса (рис. 4). Расчетные усилия: АД=V1=26832кгс ДД1=V2 =
855 кгс ВД=D1= -6527 кгс ДБ=D2=10015 кгс. Фасонки в узле выполнены из
листовой стали =10мм с отверстиями для точеных валиков. Элементы нижнего
пояса и раскос крепятся в узле с помощью петель диаметры которых
рассчитаны выше. Расчетный пролет валиков lВ = 32 + = 42 см. Расчетный
момент в валиках для крепления горизонтальных тяжей (по максимальному
M = V1· lВ 4 = 26832·42 4 =281736 кгс·см.
Требуемый диаметр валиков
dB = [p принимаем dB = 52 мм.
Проверяем принятый диаметр валика на срез:
[pic] R[pic]= 3200 кгссм2.
Аналогично подбираем валик для крепления раскоса.
M = D2· lВ 4 = 10015·3 4 =751125 кгс·см.
принимаем dB = 33 мм.
Рис. 4. Промежуточный узел нижнего пояса
Наименьшая ширина фасонок в месте ослабления отверстиями
b[pic]= dB + [pic]=52 + [pic]1159 см.
Принимаем по конструктивным соображениям
bф = 2 15 dB = 3 52 = 156 см > b[pic]
Минимальная длина сварных швов h[pic] = 8 мм для крепления петель к
тяжам из двух круглых стержней
l[pic]= [pic]798 см. Принимаем l[pic]= 10 см.
Так как в стойке возникают только сжимающие усилия упираем ее в
уголок 125х90х8 мм приваренный к фасонкам и крепим двумя болтами d = 14
Промежуточный узел верхнего пояса (рис. 5). Усилия от одного элемента
верхнего пояса на другой передаются лобовым упором торцов через площадки
смятия высота которых hтр = = h - 2е= 30 – 2·8 = 14 см что превышает
требуемую. Стык в узле перекрывается двумя деревянными накладками сечением
0x75 мм длиной 72 см на болтах d = 14 мм которые обеспечивают жесткость
Усилие от стойки передается на верхний пояс через торец упором.
Накладки из брусков сечением 125x75 мм длиной 440 мм и болты d = 12 мм
принимаются конструктивно.
Рис.5. Промежуточный узел верхнего пояса
Коньковый узел (рис. 6). Расчетные усилия: ВБ=О2=27425кгс ДБ=D2=10015кгс.
Усилия от одного элемента на другой передаются лобовым упором через
дубовый вкладыш сечением 120х120 мм длиной 200 мм. Размеры дубового
вкладыша принимаются таким образом чтобы конструкция узла обеспечивала
требуемый размер площадок смятия торца вкладыша – 120 мм > 112 мм
пересечение линий действия усилий во всех элементах в одной точке с
расчетным эксцентриситетом е = 80 мм и размещение траверс для крепления
Траверсы устраиваются из швеллера № 8 со стенкой усиленной листом
толщиной 8 мм и листа размером 10x120 мм. Расчет их с определением
геометрических характеристик сечения производится так же как траверсы в
опорном узле. Расчетный изгибающий момент в траверсе:
М[pic]= [pic]3655625кгс·см.
Геометрические характеристики сечения (рис. 6) площадь сечения:
F = 4 + 898 + 12 = 2498 см[p
z = SF = 13·2692498 = 14 см;
I = 128 + 13·117[pic]+ 12·14[pic]= 5412 см[pic]
где 128 см[pic]- момент инерции швеллера с листом.
Минимальный момент сопротивления
W[pic]= I(h-z) = 5412(45-14) = 1746 см[pic].
= М[pic] W[pic]= 36556251746 = 209371 2100 кгссм[pic].
Проверяем на изгиб лист траверсы при давлении
g=D[pic](14·b)= 10015(12·20)=4173 кгссм[pic]
где 12 см – длина листа траверсы.
Принимая концы защемленными определяем изгибающий момент в полосе
Рис. 6. Коньковый узел: а) конструкция узла; б) траверса
шириной 1 см среднего участка при пролете 8 см по формуле:
М = gl[pic]12 = 4173·8[pic]12 = 22256 кгс·см.
Требуемая толщина листа
Швеллер и лист свариваются между собой (шов h = 5 мм).
имеет корытообразную форму и является общим для обеих траверс.
К нему двумя болтами d = 12 мм крепится дубовый вкладыш и вертикальная
подвеска из круглого стержня d = 12 мм.
По аналогии с опорным узлом в коньковом узле используем подушки
сечением 200х300 мм длиной 650 мм с врезкой их в брусья верхнего пояса на
глубину 120 мм.траверсы — шириной 120 мм обеспечивает необходимый
размер площадки смятия торца подушки — 120 мм > h[pic] = 112 мм.
Расчет и конструирование основной стойки каркаса
Для определения расчетных усилий в стойке рассматриваем
двухшарнирную раму являющуюся основной несущей конструкцией здания
вертикальных и горизонтальных (ветровых) нагрузок (рис.7).
Х = [pic]·Н·(q[pic]- q[pic]) = [pic]·75(1152 – 864) = 405 кгс
c[pic]=08 c[pic]= 06 –аэродинамические коэффициенты.
Рис. 7. Расчетная схема рамы (а) и стойки (б)
[pic]Рис. 8. Составная стойка
М = q[pic]Н[pic]2 + Н·Х = 1152·75[pic]2 + 75·405 = 354375 кгс·м
N = N[pic]+N[pic]= 948836 кгс
N[p N[pic]- опорная реакция
ригеля от снеговой нагрузки.
Вариант №1.Стойку принимаем из двух брусьев сечением 200х200 мм с
промежутком между ними 200 мм (рис. 8). По длине стержня поставлены 9
прокладок соединенные с досками стойки болтами d = 12 мм.
Площадь сечения стойки
F = 2·20·20 = 800 см[pic].
Момент инерции сечения относительно оси У параллельной швам
I[pic]= [pic]346667 см[pic].
r[pic]= [pic]2082 см.
Гибкость всего стержня без учета податливости соединений
λ[pic]= l[pic] r[pic]= 15002082 = 7205
где l[pic]= 2Н = 2·750 = 1500 см.
Расстояние между осями прокладок принято 73 см. В каждую прокладку
поставлено по 4 болта. Болты расставлены в два ряда по 2 штуки в ряд.
Расстояние между рядами принято s[pic]=10 см. Длина прокладки
l[pic]= 200 мм > s[pic]+ 2·3d = 100 + 6· 12 = 172 мм.
где a = 20 см – толщина более тонкого из соединяемых элементов.
Коэффициент податливости соединений:
k[pic]=[pic]= [pic]014.
Число болтов поставленных на 1 пог.м длины стойки
n[pic]= 4073 = 548 шт.
Коэффициент приведения гибкости
[pic]= [pic][pic]124.
Приведенная гибкость стойки
λ[pic]= [pic][pic]90
[pic]= [pic]= [pic]109.
l[pic]= 73 – 10 = 63 см – расстояние между крайними рядами болтов
поставленных в соседние прокладки (свободная длина отдельной ветви).
Коэффициент продольного изгиба по прил.2 [5] φ = 0383.
Расчетное напряжение:
= [pic][pic]7031 кгссм[pic] 130 кгссм[pic].
Коэффициент: = 1 - [pic]076.
W[pic]= [pic]10666667 см[pic].
Гибкость стойки относительно оси Х:
[pic]= [pic]= [pic]12977 > 120.
Увеличиваем ширину сечения ветвей до 250 мм.
[pic]= [pic]= [pic]1038 120. φ = 0288.
= [pic][pic] 659 кгссм[pic] 130 кгссм[pic].
Вариант №2.Стойку принимаем из двух брусьев сечением 150х200 мм с
F = 2·20·15 = 600 см[pic].
I[pic]= [pic]195000 см[pic].
r[pic]= [pic]1803 см.
λ[pic]= l[pic] r[pic]= 15001803 = 8321
[pic]= [pic][pic]121.
λ[pic]= [pic][pic]10173
[pic]= [pic]= [pic]1453.
Коэффициент продольного изгиба по прил.2 [5] φ = 03.
= [pic][pic]15175 кгссм[pic] 130 кгссм[pic].
Коэффициент: = 1 - [pic]059.
W[pic]= [pic]7000 см[pic].
Прочность стойки из двух брусьев сечением 150х200 мм не обеспечина
принимаем сечение из двух брусьев сечением 200х250 мм.
Рис.9. Сечение стойки
Конструкция и расчет закрепления стоек в фундаментах
Рис.10. Закрепление стойки в фундаментах
Продольная сила N = 278686 кгс.
Нагрузка от напора скоростного ветра q[pic]= 1152 кгсм.
Плечо пары внутренних сил
е[pic]= h – 2а = 60 – 20 = 40 см.
Эксцентриситет действия продольных сил в опорном сечении
е[pic]= (h – 2а)2 = (60-20)2 = 20 см.
М[pic]= q[pic]l[pic]2 +N·е[pic]= 1152·75[pic]2 + 278686·02 = 379737
Максимальная растягивающая сила:
N[pic]= М[pic] е[pic]- N2 = 37973704 – 2786862 = 8100 кгс.
Принимаем болты d = 20 мм двухсрезные n[pic]= 2.
По смятию древесины Т[pic]= m[pic]·05b·d = 12·05·25·2= 30 кН = 3000 кгс.
Требуемое число болтов для крепления двух столиков
n[pic]= [pic]= [pic]3375Принимаем 4 болта.
Требуемое сечение анкерных тяжей по нарезке
А[pic]= [pic] [pic] 241 см[pic].
Принимаем анкерные болты d = 25 мм.
Защита от загнивания
Защитная обработка и конструктивные меры защиты древесины
предусматривают сохранность конструкций при транспортировании хранении и
монтаже а также увеличивают их долговечность в процессе эксплуатации.
Конструктивные меры обеспечивают предохранение древесины от
непосредственного увлажнения атмосферными осадками грунтовыми и талыми
водами промерзания капиллярного и конденсационного увлажнения.
Деревянные конструкции должны быть открытыми хорошо
проветриваемыми по возможности доступными для осмотра о возобновления
защитной обработки. Опорные части несущих элементов должны быть не только
антисептированы но и защищены тепло- и водоизоляционными материалами.
При эксплуатации несущих конструкций в условиях где возможно
выпадение конденсата на металлических поверхностях следует принимать меры
по предохранению древесины от увлажнения в местах контакта с металлом. Для
этой цели до постановки металлических деталей на место поверхности
контактирующие с древесиной рекомендуется промазывать мастикой («Изол»
«Вента» «Лило» Гиссар-1 (ТУ 21-27-89-90) тиоколовой и др.) таким
образом чтобы при постановке на место детали плотно прилегали к древесине
а мастика выдавливаясь хорошо заполняла зазоры между металлами
древесиной при постановке крепежных деталей (уголков болтов и т.п.).
Вместо мастик можно использовать прокладки из рулонных гидроизоляционных
материалов (изола стеклорубероида гидроизола и др.) эластичные прокладки
и уплотнительные ленты.
Для защиты несущих и ограждающих конструкций от увлажнения должны
применяться лакокрасочные материалы тиоколовые мастики и составы на основе
Химическая защита заключается в пропитке их ядовитыми для грибов
веществами - антисептиками Они разделяются на две группы водорастворимые
(неорганические) и маслянистые (органические).
Водорастворимые: фтористый натрий крем нефтористый натрий а также
КФ А ТФБА ББ-32 ХМБ-444 МБ-1 ХМ-3324. Маслянистые: каменноугольные
сланцевые масла древесный деготь и т.д.
Тактика защитной обработки конструкций приведена в табл. 4.
УсловияОбрабатываемая Способ обработки Защитные составы
А2 A3Поверхность Нанесение влагозащитного Пентафелевая эмаль
БЗ несущих лакокрасочного ПФ-115.
элементов Алкидно-карбамидная
Места Нанесение тиоколовых мастикГиоколовая мастика
соприкасания или герметиков с АМ-05; тиоколовые
несущих последующей гидроизоляцией герметики У-30М УТ-32
деревянных рулонным материалом
Деревянные Пропитка в холодных ваннах Фтористый натрий
прокладки и с предварительным технический. Паста
другие несущие нагреванием и последующей марки 200
элементы гидроизоляцией рулонным
соприкасающиеся материалом допускается
с бетоном нанесение паст с
камнем металломпоследующей гидроизоляцией
рулонным материалом
А2 A3Поверхность Нанесение влагозащитного Пентафталевая эмаль
БЗ дощатой или лакокрасочного покрытия ПФ-115
фанерной обшивки алкидно-карбимидная
панелей стен эмаль МИ-181
покрытий и уретаново-алкидная
подвесного эмаль УРФ-1128
A3 БЗ Наружная То же Пентафталевая эмаль
дощатой или перхлорвиниловая эмаль
фанерной обшивки ХВ-5169
панелей стен поливинилхлорид-ная
подвергающаяся эмаль ХВ-110 ХВ-1100
атмосферному ХВ-124 УРФ-1128
А2 A3Внутренняя Поверхностная обработка Тетрафторсорбат
БЗ поверхность аммония состав ДСК-И
дощатой или с кремний-фтористым
фанерной обшивки аммонием ХБМ-444
Защита от возгорания
Рекомендуется устраивать подвесной потолок или экран из несгораемых
или трудносгораемых материалов так как у фермы нижний пояс –
Для повышения огнестойкости ограждающих конструкций рекомендуется
использовать обшивки и утеплители из несгораемых или трудносгораемых
Для защиты конструкций от возгорания рекомендуется применить
пропиточные и окрасочные составы.
Для глубокой пропитки древесины рекомендуются водорастворимые
огнезащитные составы МС 1:1 МС 3:7 ББ-11 МБ-1. Для поверхностной
огнезащитной пропитки рекомендуются составы МС и ПП. Обработанная
указанными составами древесина относится к группе трудновоспламеняемых
В качестве огнезащитных покрытий для защиты древесины от возгорания
рекомендуются покрытия на основе перхлорвиниловой эмали ХВ-5169 фосфатное
ОФП-9 вспучивающееся ВПД.
Защита деревянных конструкций при транспортировке складировании
При транспортировке конструкций рекомендуется укрывать их
водонепроницаемой бумагой или полиэтиленовой пленкой можно применять и
гидроизоляционные материалы (пакеты конструкций).
Конструкции как несущие так и ограждающие рекомендуется хранить
на базовых складах в закрытых помещениях или под навесом на перегрузочных
и приобъектных складах под навесом или на открытых площадках.
Список использованной литературы
СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования
Госстрой СССР. – М. ГУП.ЦПП. 2000г.
СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования
Госстрой СССР 1990 г.
СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.-М.2002 г.
Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и
конструирования. Под. ред. В.А. Иванова. Киев1981
Шишкин В.Е. примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс.
Улицкая Э.М. Бойжемиров Ф.А. Головина В.М. Расчет конструкций
из дерева и пластмасс. Курсовое и дипломное проектирование:
Учедное пособие для строительных ВУЗов. М.: Высшая школа 1996.
Галимшин Р.А. Примеры расчета и проектирования конструкций из
дерева и пластмасс. Учебное пособие. КГАСА 2002.

0 - вариант.dwg

Клееная досчатая балка
Прогон (брус 225х150)
Доски рабочего настила 100х25
Параизоляция (1 слой рубероида)
Доски защитного настила 100х19
Гидроизоляция (3 слоя рубероида)
Утеплитель - минват. плиты 100мм
Конструкции из дерева и пластмасс
КГАСУ СФ 0303160 КП1
Схема связей М 1:200
Спецификация на элемент
Спецификация к сборной конструкции
Технические требования:
Склеивание элементов балки и колонны проводят на водостойком
фенолформальдегидном клее марки КБ-3 по ГОСТ 20907-75
Влажность древесины 8-12
Все металлические элементы выполняются из стали ВСт3кп5
Защита от загневания - пропитка составом на основе эпоксидной смолы К-153
Защита от возгорания - нанесение огнезащитной обмазки в 1 слой
Защита от корозии металлических элементов - нанесение аэрозоли в 2 слоя
Механическая мастерская
Доска Lср =1100 19х100
Распорка - брус L=6000 200х200
Обвязочный брус L=6000 2х200х200
Планы М1:200 Разрезы Фасад М1:150
Щит. настил Прогон Фрагмент 1 М1:10
После изготовления заготовочного образца произвести срез по линии среза
Для склеивания деревянных досок применять клей марки КБ-3
Спецификация на лесоматериалы
Необрезная доска II сорта
Необрезная доска III сорта
Клеедеревянная двухскатная балка М1:40

3 вариант - п.doc

Министерство образования РФ
Казанский государственный
архитектурно-строительный университет
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту:
«Расчет деревянного каркаса зерно
Пролет L=22м высота Н=8.4м шаг основных
Расчетная нагрузка от веса снегового
покрова S=240 кгсм ².
Тепловой режим здания – теплый.
Тип конструкции покрытия –
Расчет панели покрытия
Прочность растянутой фанерной обшивки
плит и панелей следует проверять по
Iпр ( момент инерции сечения
приведенного к фанере:
где Iф ( момент инерции поперечного
сечения фанерных обшивок;
Iд ( момент инерции поперечного сечения
деревянных ребер каркаса;
ЕдЕф ( отношение модулей упругости
Проверка устойчивости
Проверка на скалывание ребер панели
Статический момнт фанерной обшивки
относительно нейтральной оси
Проверка на местный изгиб от
сосредоточенного груза
Нагрузка 120кг приложена как штамп на
При расчте по балочной схеме
Расчет и конструирование рамы
НДС от равномерно распределенной
вертикальной нагрузки.
2 Статический расчет рамы.
Единицы измеpения усилий: кгс
Единицы измеpения напpяжений: кгсм**2
Единицы измеpения моментов: кгс*м
подкос4-22747.1093.828 1 2
ригель61978.370-6096.36 1 3 8
В качестве материала рамы принимается
древесина сосны второго сорта с
расчетными характеристиками:
Смятие поперек волокон местное
Принимается сечение из не клеёной
древесины 160х250мм.
Проверка прочности при растяжении:
Удовлетворяет условию прочности.
Проверка устойчивости:
при гибкости элемента ( ( 70
коэффициент А = 3000 для древа
Удовлетворяет условию устойчивости.
древесины 160х280мм.
Проверка прочности при внецентренном
Величина эксцентриситета
В предположении что эпюра передачи
сминающих напряжений будет иметь
Сечение удовлетворяет условию
Сечение 7-7 8-8 высота сечения20х100.
Проверка устойчивости
Участок от конька до связи
Участок от связи до операния на подкос
Ригель удовлетворяет условию
Определение высоты сечения из условия
условия прочности на срез
6.1 Опирание ригеля на стойку
Определение сечения соединительной
По прочности по ослабленному сечению
По смятию под нагелем
Определение сечения пластины
Пластина работает на изгиб совместно с
Толщина пластинки принимается 1см.
Определение катета шва соединяющего
соединительную накладку с пластиной
По металлу границы сплавления
Усилие приходящееся на 1 см шва.
Принимаем болт 46 диаметром 24мм
Проверка прочности стенки швеллера
Расчет ведем из следующих
предположений: стенка швеллера
участвует только в перераспределении
усилий от болта на выше лежащую
пластину. В этом случая можно считать
что пластина включается в работу по
Г- образные накладки в расчете на
прочность не учитываются. Обеспечивают
совместность работы швеллера и
Принимаем пластину толщиной 12мм.
Расчет сварных швов крепящих пластину
Определяем статический момент в
нейтральном сечении ( в запас) Г-
образные накладки также в расчете не
Проверка прочности на смятие под
Расчет анкерных болтов
Принимаются два болта по ГОСТ 535(88
Проверка прочности накладки
В случае если болты на опорном столике
Расчет сварных швов передающих распор
Проверка прочности якоря
Принимаем швеллер №14
Швеллер удовлетворяет условию
Узел опирания подкоса
Расчет болтов крепящих подкос
Изменяем угол смятия на 90. Болты
устанавливаем конструктивно. 2шт М16.
Узел опирания ригеля на подкос
Смятии ригеля под подкосом
Смятие подкоса под пластиной
Расчет шарнирного болта
Принемается болт М30
Расчет сварных швов соединяющих упоры
Расчет болтового соединения
Усилие в болтах появляется когда снег
лежит на половине пролета
Принимаем два болта диаметром 24мм.
Расчет сварных швов соединяющих
пластину с накладкой.
Проверка прочности упоров.
Защита от загнивания
Защитная обработка и конструктивные
меры защиты древесины предусматривают
сохранность конструкций при
транспортировании хранении и монтаже
а также увеличивают их долговечность в
процессе эксплуатации.
Конструктивные меры обеспечивают
предохранение древесины от
непосредственного увлажнения
атмосферными осадками грунтовыми и
талыми водами промерзания
капиллярного и конденсационного
Деревянные конструкции должны быть
открытыми хорошо проветриваемыми по
возможности доступными для осмотра о
возобновления защитной обработки.
Опорные части несущих элементов должны
быть не только антисептированы но и
защищены тепло- и водоизоляционными
При эксплуатации несущих конструкций в
условиях где возможно выпадение
конденсата на металлических
поверхностях следует принимать меры
по предохранению древесины от
увлажнения в местах контакта с
металлом. Для этой цели до постановки
металлических деталей на место
поверхности контактирующие с
древесиной рекомендуется промазывать
мастикой («Изол» «Вента» «Лило»
Гиссар-1 (ТУ 21-27-89-90) тиоколовой и др.)
таким образом чтобы при постановке на
место детали плотно прилегали к
древесине а мастика выдавливаясь
хорошо заполняла зазоры между
металлами древесиной при постановке
крепежных деталей (уголков болтов и
т.п.). Вместо мастик можно использовать
прокладки из рулонных
гидроизоляционных материалов (изола
стеклорубероида гидроизола и др.)
эластичные прокладки и уплотнительные
Для защиты несущих и ограждающих
конструкций от увлажнения должны
применяться лакокрасочные материалы
тиоколовые мастики и составы на основе
Химическая защита заключается в
пропитке их ядовитыми для грибов
веществами - антисептиками Они
разделяются на две группы
водорастворимые (неорганические) и
маслянистые (органические).
Водорастворимые: фтористый натрий
крем нефтористый натрий а также КФ А
ТФБА ББ-32 ХМБ-444 МБ-1 ХМ-3324.
Маслянистые: каменноугольные
сланцевые масла древесный деготь и т.д.
Защита от возгорания
Рекомендуется устраивать подвесной
потолок или экран из несгораемых или
трудносгораемых материалов так как у
фермы нижний пояс – металлический.
Для повышения огнестойкости
ограждающих конструкций рекомендуется
использовать обшивки и утеплители из
несгораемых или трудносгораемых
Для защиты конструкций от возгорания
рекомендуется применить пропиточные и
Для глубокой пропитки древесины
рекомендуются водорастворимые
огнезащитные составы МС 1:1 МС 3:7 ББ-11
МБ-1. Для поверхностной огнезащитной
пропитки рекомендуются составы МС и ПП.
Обработанная указанными составами
древесина относится к группе
трудновоспламеняемых материалов.
В качестве огнезащитных покрытий для
защиты древесины от возгорания
рекомендуются покрытия на основе
перхлорвиниловой эмали ХВ-5169
фосфатное ОФП-9 вспучивающееся ВПД.
Защита деревянных конструкций при
транспортировке складировании и
При транспортировке конструкций
рекомендуется укрывать их
водонепроницаемой бумагой или
полиэтиленовой пленкой можно
применять и гидроизоляционные
материалы (пакеты конструкций).
Конструкции как несущие так и
ограждающие рекомендуется хранить на
базовых складах в закрытых помещениях
или под навесом на перегрузочных и
приобъектных складах под навесом или
на открытых площадках.