• RU
  • icon На проверке: 3
Меню

КДиП Одноэтажного производственного здания

  • Добавлен: 04.11.2022
  • Размер: 925 KB
  • Закачек: 1
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Курсовой проект - КДиП Одноэтажного производственного здания

Состав проекта

icon
icon Чертеж.DWG
icon Записка.docx

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Чертеж.DWG

Чертеж.DWG
СПЕЦИФИКАЦИЯ ДРЕВЕСИНЫ
ИТОГО КУБ. М. ДРЕВЕСИНЫ
на 1 поперечную раму
СПЕЦИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛА
оксидно-цементный клей
Стойка дащатокленная
Поперечный разрез 1-1
Дополнительные доски толщ. 50мм
Обвязочный брус 175х150мм
Дощато-клееная колонна
Фанера березовая 1500x1500x10
Фанера березовая 1200x1500x10
Доска сосновая 175х40
Фанера березовая 12150х160х33
Стыковой брус 1140х16
Cт. уголок 180х180х11
Cт. уголок 140х90х10
Cт. уголок 63х63х4 L=470
Cт. уголок 160х160х10
Фанера березовая 12150х810х15
Доска сосновая 250х42
Поперечная рама каркаса; План и боковой фасад
Фанерная панель покрытия П-1
Узел крепления плит покрытия
Узел крепления плит покрытия по продольной
Влажность древесины не более 10
Материал арки - лиственица
Монтажные детали из стали
Спецификация металла на одну полуарку ПА-1
Спецификация древисины на одну полуарку ПА-1
Кровля из асбестоцементных
Деревянные прогоны 90

icon Записка.docx

Компоновка каркаса здания4
1. Требования к конструктивной схеме4
2.Основные конструктивные положения4
3.Пространственные связи4
Проектирование клеефанерной плиты покрытия6
Конструирование стрельчатой арки фермы11
2.Конструктивный расчет арки.12
Проектирование клеедощатой односкатной балки16
1. Сбор нагрузок на покрытие16
Система связей шатровой части здания19
1Вертикальные связи шатровой части здания19
Статический расчет поперечной рамы21
Статический расчет поперечной рамы в программном комплексе SCAD25
Конструктивный расчет стойки по разбивочной оси «А»37
Библиографический список41
Применение клееных деревянных конструкций удовлетворяет требованиям технической политики в области строительства так как снижает массу зданий и сооружений обеспечивает их капитальность и длительность эксплуатации а также уменьшает трудоёмкость возведения сооружений.
Древесина и конструкции на её основе обладают большой стойкостью по отношению к агрессивным средам и поэтому во многих случаях целесообразно их применение в зданиях с агрессивными средами. Сравнительная лёгкость древесины с учётом её достаточно большой прочности и жёсткости позволяет перекрывать значительные пролёты.древесины сосны и ели равна 0.5 тм3
Долговечность деревянных конструкций защищённых от загнивания только конструктивными мерами достигает сотен лет.
В настоящее время помимо конструктивных мер для защиты деревянных конструкций не только от гниения и древоточцев но одновременно и от возгорания применяют обработку химическими составами что повышает их надёжность при многолетней эксплуатации.
Рассматривая области строительства в которых целесообразно использовать деревянные конструкции следует прежде всего указать на здания и сооружения подвергающиеся некоторым агрессивным воздействиям. Это цехи химических производств производственные здания сельскохозяйственного строительства.
Учитывая что древесина для некоторых районов страны является местным материалом её целесообразно использовать в качестве несущих конструкций пролётных строений автодорожных мостов. Благодаря лёгкости деревянных клееных конструкций их можно применять в зданиях общественного назначения таких как: крытые рынки спортивные сооружения выставочные павильоны и т. п. При строительстве крупных промышленных объектов клееные деревянные конструкции выгодно использовать для строительства сборно-разборных временных сооружений.
Для повышения качества клееных деревянных конструкций необходимо переходить на применение для них пиломатериала надлежащего качества а для склеивания употреблять клей на основе резорцина.
Пролёт здания в осях А-Б — L1 = 20 м.
Пролёт здания в осях Б-В — L 2 — 8 м.
Длина здания I = 7хВ=7*55 = 385 м.
Отметка верха колонн Н = 60 м.
Условия эксплуатации — здание отапливаемое.
Несущая конструкция покрытия в пролёте А-Б - стрельчатая арка.
Несущая конструкция покрытия в пролёте Б-В - односкатная КДБ.
Снеговой район - III
Компоновка каркаса здания
1. Требования к конструктивной схеме
Разработке проекта несущих конструкций здания предшествуют выбор конструктивной формы основной несущей конструкции и вида остальных несущих и ограждающих конструкций а также компоновка схемы сооружения в целом. Решение этих вопросов производится с учётом ряда требований:
-технологические требования обуславливают компоновку конструкций (пролёты шаги конструкций высоту здания);
-строительные требования - необходимость соответствия применяемых конструкций СНиП
-архитектурные требования - назначение внутренних габаритов и улучшение интерьера помещений;
-эксплуатационные требования - улучшение условий эксплуатации и повышения долговечности конструкций;
-экономические требования - достижение наименьшей стоимости конструкций при обеспечении высокого качества и долговечности их: применение конструкций требующих меньшего расхода материалов (древесины и стали) малотрудоёмких при изготовлении и монтаже удобных при транспортировании.
2.Основные конструктивные положения
Элементы деревянных конструкций центрируем в узлах на опорах и в стыках.
Элементы конструкций стянуты болтами особенно в узлах и стыках.
Для предотвращения выхода систем из своей плоскости сжатые пояса плоских конструкций должны быть закреплены прогонами связями жёсткости.
Стыки деревянных растянутых элементов осуществляем совмещёнными в одном сечении перекрывая их как правило деревянными накладками на стальных цилиндрических нагелях располагаемых в два продольных ряда. Конструкция стыков обеспечивает осевую (без эксцентриситета) передачу усилий.
Для деревянных конструкций применяем возможно меньшее количество различных размеров сечений пиломатериалов. В целях уменьшения трудоёмкости изготовления и монтажа конструкций принимаем сечения с возможно меньшим числом составных ветвей избегая применения трудоёмких деталей соединения обеспечивающих простоту закрепления их при установке.
3.Пространственные связи
В здании различные плоскостные конструкции при взаимном соединении образуют пространственную конструкцию которая должна обеспечить надёжное восприятие внешних сил любого направления при наиневыгоднейшем сочетании их в соответствии с условиями эксплуатации. При этом передача усилий от одних частей сооружения на другие вплоть до его основания должна происходить без какого-либо нарушения пространственной неизменяемости устойчивости жёсткости и прочности всей пространственной конструкции в целом и отдельных её частей. Поперечную устойчивость здания обеспечиваем применяя простейшие комбинированные системы передающие распор непосредственно на фундаменты Продольная устойчивость здания создана постановкой связей по продольным линиям стоек.
Пространственная жёсткость покрытия в период эксплуатации обеспечивается прогонами кровли которые образуют жёсткую пластину в плоскости ската крыши. Указанное решение покрытия обеспечивает хорошее закрепление плоских деревянных конструкций в проектном положении но необходимо устройство в плоскости верхних поясов несущих конструкций горизонтальных связей располагаемых в торцовых частях здания и по его длине на расстоянии не более 20м. Горизонтальные связи воспринимающие ветровую нагрузку образуют в плоскости верхних поясов двух соседних несущих конструкций решётчатую ферму которая передаёт действующие в её плоскости усилия на панели покрытия.
В средней части здания кроме того устраивают горизонтальные связи на расстоянии около 20 м от торцевой стены. Пространственные крепления воспринимающие ветровые усилия в то же время служат для предупреждения выпучивания сжатого контура плоскостных деревянных конструкций.
Проектирование клеефанерной плиты покрытия
Ввиду малости уклона верхнего пояса балки покрытия (уклон принимается до 10 %) считаем длину верхнего пояса балки равной пролету здания т.е. 20 м. В этом случае можно принять номинальные размеры плиты 1555 м. В продольном направлении длину плиты принимаем 5480 мм при зазоре между плитами 40 мм. Каркас плиты выполняем из сосновых досок 2-го сорта с расчетным сопротивлением по табл. 3 СНиП II-25-80:
расчетное сопротивление изгибуRдр.и. = 13 МПа;
модуль упругостиЕдр = 10000 МПа.
Обшивки панели из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта ВВВ толщиной 8 мм. соединяется с деревянным каркасом клеем марки ФР-12 по ТУ 600601748-75. Ширина панели берётся равной ширине фанерного листа с учётом обрезки кромок для их выравнивания =1480 мм – при прямолинейном очертании несущих конструкций. Направление волокон наружных шпонов фанеры в верхней и нижней обшивках панели принимается продольным с целью обеспечения полноценного стыкования листов фанеры на «ус» при склеивании их в виде непрерывной ленты. Фанера бакелизированная марки ФСБ толщиной 7 мм и более по табл. 10 и 11 СНиП II-25-80 находим следующие характеристики:
расчетное сопротивление растяжениюRф.р. = 32 МПа;
расчетное сопротивление скалываниюRф.ск. = 1.8 МПа;
модуль упругости Еф = 12000 МПа.
Для дощатого каркаса связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитно склеенную коробчатую панель принимаем черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (прил. 1) сечением 60 х175 мм. После сушки до влажности W=12% и четырёхстороннего фрезерования для склейки применяются чистые доски сечением 52х168 мм.
Расчётный пролёт панели .
Высота плиты принята мм.
Каркас панели принимаем из 4-х продольных ребер (см. рис. 5.1 ).
Шаг ребер принимается из расчёта верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперёк волокон от сосредоточенной силы Р=1.0х1.2=1.2кН. как балки заделанной по концам (у рёбер) шириной 100 см.
Рис. 1 Расчетная схема.
Расстояние между рёбрами в осях определим из формулы см.. тогда расстояние между рёбрами в свету см
Момент сопротивления обшивки шириной 100 см.
Напряжения от изгиба сосредоточенной силой
где mн =1.2-коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.
Для придания жесткости каркасу продольные ребра соединены поперечными рёбрами. расположенными по торцам и в панели через 15 метра.
Рис.2 Строение плиты покрытия: а - плита покрытия в плане б – фрагмент продольного разреза в – поперечный разрез г – параметры для расчетной схемы
Продольные кромки панелей при установке стыкуются при помощи специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков приклеенных к крайним продольным рёбрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смежных панелей даже под давлением сосредоточенной нагрузки приложенной к краю одной из панелей (см рис.1).
Утеплитель – минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC 37 с объемным весом . Плиты-1200х600мм.
Пароизоляция - паронепроницаемая антиконденсатная полимерная ткань FOLIAREX 110 гм2.
Над утеплителем предусмотрена воздушная прослойка. вентилируемая вдоль панели. Кровля принята из рулонных материалов – кровельная плитка KATEPAL.
Сбор нагрузок на панель.
Панели предназначены для укладки по несущим деревянным конструкциям.
По скомпонованному сечению панели составляем таблицу нормативных и расчётных нагрузок на 1 кв.м. панели. Подсчёт нагрузки на 1 кв.м.панели представлен в табл. 1
Наименование нагрузки
Кровельная плитка KATEPAL 12.3кгм3
Продольные ребра каркаса
052*0.168*4*51.48= =0.148
Поперечные ребра каркаса
052*0.144*5*55.98==0.019
Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC UNS37 γу =30 кгм3 толщиной 120 мм
12*0.407*3*0.31.48= =0.05
Пароизоляция - паронепроницаемая антиконденсатная полимерная ткань FOLIAREX 110 гм2
Итого постоянная нагрузка
Временная снеговая нагрузка
hр1; hр2; hу - высота сечения продольных. поперечных ребер и высота утеплителя соответственно.
bр1; bр2; bу; - ширина сечения продольных. поперечных ребер и расстояние между ребрами в свету
nр1; nр2; nу - количество продольных. поперечных ребер и расстояний между ребрами в свету
γд; γф γу –– объемный вес древесины. фанеры и утеплителя соответственно.
Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СП 20.13330.2011 а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.
Следовательно. полная нагрузка на 1 пог. м. панели составит:
нормативнаяqн = 2741.5 = 411 кНм;
расчетнаяqр = 37441.5 = 562 кНм.
Расчетные характеристики материалов.
Фанера бакелизированная марки ФСБ толщиной 7 мм и более по табл. 10 и 11 СП 64.13330.2011 СНиП II-25-80 находим следующие характеристики:
Для древесины ребер по табл. 3 СП 64.13330.2011 СНиП II-25-80:
модуль упругости Едр = 10000 МПа.
Геометрические характеристики сечения.
Расчётная ширина фанерной обшивки согласно п.4.25. СП 64.13330.2011
bпр = 0.9bп = 0.9148 = 133.2 см.
Геометрические характеристики клеефанерной панели приводим к фанерной обшивке.
Приведенный момент инерции панели
Приведённый момент сопротивления панели
Проверка панели на прочность.
Максимальный изгибающий момент панели:
Напряжения в растянутой обшивке
= 969 МПа mфRф.р. = 0.832 = 256 МПа.
где 0.8- коэффициент. учитывающий снижение расчётного сопротивления фанеры в растянутом стыке при соединении «на ус».
Расчёт на устойчивость сжатой обшивки производится по формуле:
При расстоянии между продольными рёбрами в свету см и толщине фанеры
Напряжения в сжатой обшивке
= 20 МПа R. = 28 МПа.
Проверка скалывающих напряжений по клеевому слою между шпонами фанерной обшивки в зоне приклейки продольных ребер каркаса производится по формуле:
Поперечная сила панели равна ее опорным реакциям
Приведенный статический момент фанерной обшивки относительно нейтральной оси равен= 0.00093773 м3.
Расчетная ширина клеевого соединения:
bрасч = np052 = 0.208 м.
Тогда касательные напряжения составят
= 0.29МПа Rф.ск. = 1.8 МПа.
Проверка панели на прогиб.
Относительный прогиб панели равен
Так как угол покрытия i=10% тогда () =- предельный прогиб в панелях покрытий согласно СНиП 2.1.07-85* Нагрузки и воздействия.
Запроектированная клеефанерная плита покрытия имеет прогиб от нормативных нагрузок не превышающий предельного допустимого значения и ее несущая способность имеет дополнительный запас несущей способности.
Конструирование стрельчатой арки фермы
1.Длина хорды полуарки
Расстояние от центра округлости до опоры
Угол наклона хорды полуарки
2.Конструктивный расчет арки.
Подбор сечения арки.
Сечение принимаем прямоугольной формы высотой и шириной в=10см
Определяем геометрические характеристики сечения.
Коэффициент учитывающий момент от продольной силы.
Проверяем устойчивость.
Коэффициент продольного изгиба для древесины.
Проверяем клеевой шов в основном сечении и рассчитываем опорный узел ригеля с помощью стального башмака из опорного листа и двухсторонних фасонок с отверстиями для болтов.
Диаметр башмака принимаем d=30мм
Определяем несущую способность.
Из условия сжатия пластины
Принимаем анкерные болты с
Расчет прочности сварного шва (сварка проводится электродами марки 942)
Принимаем катет шва
Усилия действующие на болты
Несущая способность болта
из условий изгиба болта
из условий смятия среднего элемента арки.
из условия смятия крайнего элемента площадки.
Требуемое количество болтов
Проектирование клеедощатой односкатной балки
Конструктивное решение балки.
Принимаем балку покрытия: односкатную клеедощатую балку с параллельными поясами.
Высота клеедощатой балки и уклоном в 3°.
Односкатную балку покрытия проектируем прямоугольного сечения из пакета уложенных плашмя остроганных по пластам досок склеенных фенольным водостойким клеем.
1. Сбор нагрузок на покрытие
Таблица 4.1. Нагрузки на покрытие
Нормативная нагрузка на покрытие от панелей кровли при ее уклоне = 3°:
- нормативная нагрузка на панель по таблице 4.1.
Расчетная нагрузка на покрытие от панелей кровли при ее уклоне = 3°:
- расчетная нагрузка на панель по таблице 4.1.
Нормативная нагрузка от клееной балки покрытия:
S = 126 кНм2 – нормативная снеговая нагрузка по таблице 4.1;
kс.в. = 5 – коэффициент собственного веса балки пролетом 9 м.
Схема однопролетная шарнирно опертая загруженная равномерно распределенной нагрузкой (рис.3)
Рис.3 . Расчётная схема балки.
Определение расчетных усилий.
Расстояние х от опоры до наиболее напряженного при изгибе сечения при равномерной нагрузке равна 0.5*l=0.5*8=40м.
Расчетные изгибающий момент в опасном сечении и поперечная сила на опоре балки:
Требуемый момент в сопротивления балки в опасном сечении:
= 1 – коэффициент эксплуатации здания
= 195 МПа – расчетное сопротивление на изгиб для сосны II сорта
При известных высотах сечений балки прямоугольного профиля ширина сечения определяется по следующим условиям прочности:
по нормальным напряжениям от изгиба
на скалывание клеевого шва в опорных зонах
где kск=06 –коэффициент к расчетной ширине сечения
Применяем для балки по сортаменту доски 200х50 мм которые после четырехсторонней острожки будут иметь размеры 194х44мм. Балка собирается из 32 склеенных досок. (5 верхних 5 нижних – 2 сорта 22 доски между ними – 3 сорта).
Относительный прогиб односкатной балки прямоугольного сечения определяется по формуле
условие выполняется
где I-момент инерции поперечного сечения в середине пролета балки
k - коэффициент учитывающий переменность сечения балки; k = 1
Принятые сечения балки в пролете и на опорах удовлетворяют требованиям прочности жесткости и поперечной устойчивости поскольку при этом соблюдается условие
Расчет опирания балок.
Из условия смятия поперек волокон древесины балки в опорной плоскости находим ширину обвязочного бруса
принимаем обвязочный брус сечением 150х175мм.
Проверяем высоту обвязочного бруса как распорки вертикальных связей между стойками при λ = 200 при расстоянии между балками В=450см.
Применяем клей марки КБ-3.
Система связей шатровой части здания
Система связей шатровой части здания (см. рисунок на формате А1) включает в свой состав:
-вертикальные связи устанавливаемые между каждой парой ферм (ВС-4);
-ветровые горизонтальные связи устанавливаемые в плоскости нижних поясов ферм (ГС-2);
-скатные связи располагаемые в плоскостях верхних поясов ферм (ГС-1).
При обеспечения надежного крепления плит покрытия к верхним поясам ферм можно считать что они совместно с верхними поясами ферм и скатными связями образуют диски жесткости расположенные в плоскостях скатов покрытая.
Система связей шатровой часта здания должна сочетаться с общей системой связей всего сооружения.
Система связей в целом предназначена для обеспечения пространственной геометрической неизменяемости здания и его элементов фиксации проектного положения несущих элементов конструкций как на монтаже так и в процессе эксплуатации здания что составляет содержание общей функции связей. Вместе с тем каждый вид связей предназначен для выполнения конкретной только ему присущей частной функции.
Связи располагают по длине здания упорядоченно концентрируя их как правило в связевых блоках. Связевые блоки устраивают в торцах здания а также по его длине на расстояниях не превышающих 20 25 м.
1Вертикальные связи шатровой части здания
Выбор мест установки вертикальных связей (типа ВС-4) вдоль пролета зависит от принятой схемы решетки стропильных ферм. Вертикальные связи рекомендуется устанавливать предпочтительно в плоскостях сжатых элементов решетки: при пролетах ферм до 24 м - в третях - четвертях пролета; при пролетах более 24 м - кроме того и в середине пролета. Опорные стойка и опорные раскосы ферм следует объединять вертикальными связями в любом случае.
По длине покрытая вертикальные связи уста вливаются между каждой парой ферм. Использование вертикальных связей позволяет применять прогрессивный блочный монтаж а на стадии эксплуатации обеспечить вертикальное проектное положение ферм покрытия.
Ветровые связи (ГС-2) устанавливаются в плоскостях нижних поясов ферм в связевых блоках. Ветровые связи в виде горизонтальных стоек и раскосов вместе с объединяемыми ими нижними поясами ферм образуют ветровые фермы. Узлы ветровых ферм рекомендуется совмещать с узлами стропильных ферм по их нижним поясам.
Ветровые фермы предназначены для восприятия ветровых нагрузок воздействующих на торцы здания которые передаются на них в виде давлений стоек торцевого фахверка. Стойка торцевого фахверка следует опирать в узлах ветровых ферм.
Скатные связи устанавливаются в плоскостях верхних поясов ферм в связевых блоках. Скатные связи в виде раскосов и стоек вместе с парами объединяемых ими верхних поясов ферм образуют скатные фермы кинематически неизменяемой конструкции. Шаг стоек решетки скатных ферм при использовании клеефанерных плит покрытия согласуется как правило с их шириной и принимается обычно (2 3)bН; при применении в покрытии прогонов последние используются в качестве стоек скатных ферм.
Скатные связи совместно с закрепленными к верхним поясам плитами покрытия образуют диски жесткости косвенно удерживая сжатые (сжато-изогнутые) верхние пояса ферм от потери устойчивости в горизонтальном направлении а также перераспределяя усилия в фермах при неравновесных схемах приложения снеговых нагрузок.
Статический расчет поперечной рамы
Уравнение метода перемещений имеет следующий вид:
где:- коэффициент учитывающий пространственную работу каркаса при действии крановых нагрузок принимаемый равным 34 при шаге колонн 55 м при действии остальных нагрузок =1.
- реакция поперечной рамы при перемещении верха её колонн на единицу;
- единичное перемещение верха колонн рамы;
- суммарная реакция связей от конкретной нагрузки.
При расчёте рамы методом перемещений неизвестным является горизонтальное перемещение верха колонн:
для крайней колонны:
(0.384^3)*(7020833.33900000-1)= 0.384
(((1-0.384)^3)*7020833.33)(8*(3^2)*65104.17)= 0.351
= ((3*E* 7020833.3)(1095^3)*(1+0.384+0.351)) =27.827E*10-3
для средней колонны:
(((1-0.384)^3)*25655000)(8*(3^2)*214375)= 0.389
(((1-0.275)^3)*25655000)(8*(5^2)*214375)= 0.228
= ((3*E* 25655000)(1095^3)*(1+0.788+0.389)) =127.62E*10-3
Суммарная реакция от единичного воздействия:
·27.8273+1·127.62=183.28E*10-3
Cdim-коэффициент учитывающий пространственную работу каркаса (для нагрузок загружающих одновременно все рамы Cdim =1) для крановой нагрузки при В=6м-47. В=6м-35.
r11= Cdim1* 2*Rкр.к+ Cdim2* Rср.к.=2*3.5*27.827+1*3.5*127.62=641.463E*10-3
Постоянная вертикальная нагрузка.
Для крайних колонн в верхней части (сечении I-I) действует нагрузка N1 - от веса кровли и фермы центрально ев = 0 мм
Покрытие: F1кр.к =6703тс
Надкрановая часть колонны: F 3 =329тс
Стеновые панели: F 4 =1166тс
Подкрановая балка: F 2 =1185тс
М2 = 67.03·0.35+3.29·0.35+11.66·0.8–11.85·0.35=29.79тс*м
= 3·29.7925·(1–0.384^2)(2·10.95·(1+0.38+0.351))=2.01тс
т.к. нагрузка симметричная R1p=750+0-750=0 =0 стойки рассматриваются отдельно
Rм= RМ2+*Rкр.к =750кг
M 1-1=-Rm*a=–2.01·4.2=-8.44тс*м
М2-2=M 1-1+M2=-8.442+29.7925=21.35тс*м
M 3-3=-Rm*Н+M2=–2.01·10.95+29.7925=7.78см
N1-1=F1+F3=67.03+3.29=70.32тс
N2-2= N1-1+F4+F2=70.32+11.66+11.85=93.83тс
N3-3= N2-2+F5=93.83+6.688=100.52тс
N1-1=F1ср+F3=127.85+4.61=132.46тс
N2-2= N1-1+F2=132.46+2·11.85=156.16тс
N3-3= N2-2+F5=156.16+12.32=168.48тс
Усилия от снеговой нагрузки.
М2=F*e= 54.72·0.35=19.15тс*м
= 3·19.152·(1–0.38^2)(2·10.95·(1+0.38+0.351))=1.3тс
т.к. нагрузка симметричная R1p=0 =0 стойки рассматриваются отдельно.
M 1-1=-Rm*a=–1.297·4.2=-5.45тс*м
М2-2=M 1-1+M2=-5.4474+19.152=13.7тс*м
M 3-3=-Rm*Н+M2=–1.297·10.95+13.7046=-0.5см
Усилия от ветровой нагрузки
= 3·0.292·10.95·(1+0.38·0.38+1.33·(1+0.38)·0.351)(8·1+0.38+0.351)=1.97тс
Rq2=3·0.219·10.95·(1+0.38·0.38+1.33·(1+0.38)·0.351)(8·1+0.38+0.351)=1.47тс
R1p= -(W1+W2)+Rq1 +Rq2= –(1.0664+0.8)+1.965+1.47=1.57тс
=-R1pr11 =-(1.57183.275E)*1000= -8.58E
ReA= Rq1+D*Rкр.к =1.965+-8.58E*27.83*E1000=1.726тс
ReБ= D*Rср.к =-8.58E*127.62E1000=-1.095
ReВ= Rq2+D*Rкр.к =1.474+-8.58E*27.83*E1000=1.235тс
M 1-1=(RеА-W1)*a-05*q1*a2=(1.726-1.0664)*4.2-0.5*0.292*4.2^2=0.196
M 3-3=(RеА-W1)*a-05*q1*a2=(1.726-1.0664)*10.95-0.5*0.292*10.95^2=-10.28
Q=RеА-W1-q1*H= 1.726-1.0664-0.292*10.95=-2.537
M 1-1=(RеВ-W2)*a-05*q1*a2=(1.235-0.8)*4.2-0.5*0.219*4.2^2=-0.104
M 3-3=(RеВ-W2)*a-05*q1*a2=(1.235-0.8)*10.95-0.5*0.219*10.95^2=-8.366
Q=RеА-W2-q2*H= 1.235-0.8-0.219*10.95=-1.963
M 1-1=RеБ*a=-1.095*4.2=-4.599
M 2-2=RеБ*h=-1.095*10.95=-11.99
Статический расчет поперечной рамы в программном комплексе SCAD
Статический расчет поперечной рамы выполняем с помощью программы «Scad Office 11.5».
Расчетная схема рамы:
Расчетная схема рамы от постоянной нагрузки.
Расчетная схема рамы от снеговой нагрузки.
Конструктивный расчет стойки по разбивочной оси «А»
Предварительный подбор сечения колонн
Задаемся гибкостью колонны =100. Предварительные размеры сечения колонны примем:
По сортаменту принимаем доски шириной 275 мм с учетом острожки принимаем b = 25см. Доски идут перпендикулярно оси у. Для изготовления колонн используем сосновые доски 2-го сорта толщиной 40 мм. После двухстороннего фрезерования (острожки) толщина досок составит =4 -2*035 = 33 см нам понадобиться 18 досок и фактическая высота сечения получается
Нагрузка от собственного веса колонны:
РС.К. = h * b * H * = 0594 * 025 * 7 * 500 = 520 кг = 52 кН
Вертикальные нагрузки действующие на поперечную раму можно свести в таблицу 2.
Продольные ребра каркаса
Поперечные ребра каркаса
Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC UNS37 γу =30 кгм3 толщиной 120 мм
Собственный вес балок
Собственный вес колонн
По карте прил. 5 [2] относится к III ветровому району и значит нормативное значение ветрового давления принимаем w0 = 0.3кПа=03 кНм2. Для типа местности «С» находим значение коэффициента к = 04.
По приложению 4 [2] определяем аэродинамический коэффициент для наветренной и подветренной стороны здания:
-для наветренной Се = +08
-для подветренной при и при принимаем Се3 = - 05.
Коэффициент надежности для ветровой нагрузки определяем по п. 6.11 [2].]. Расчетные значения погонной ветровой нагрузки для активного и пассивного давления:
W+ = 034 * 044 * 08 * 14 * 5 = 084 (кНм)
W- = 034 * 044 * (-05) * 14 * 5 = - 052 (кНм)
Ветровая нагрузка передаваемая от покрытия расположенного вне колонны:
W+ = w+ * hоп = 084 * 09 =076 (кН)
W- = w- * hоп = 052 * 09 = 047 (кН)
Рама один раз статически неопределимая система. За неизвестное принимаем продольное усилие «Х» в ригеле которое определяем для каждого вида загружения отдельно:
-от ветровой нагрузки приложенной в уровне ригеля
Хw = 05 * (W+ - W-) = 05 * (076 – 047) = 015 кН
-от ветровой нагрузки на стены:
Изгибающие моменты в заделке стоек:
Продольные силы в заделке стоек:
Таким образом расчетные усилия для расчета колонны составят: М = 21.91 кНм и N = 208.7 кН
Расчет колонны на прочность в плоскости рамы.
Расчетная длина колонны в плоскости рамы
l0 = 22 * Н = 22 * 6 =132 м
Площадь сечения колонны
FНТ = Fбр = hк * bк = 0594 * 025 = 015 м2
Момент сопротивления прямоугольного сечения
Гибкость колонны в плоскости рамы
следовательно коэффициент продольного изгиба определяем по формуле (8) [1]:
Для сосновой древесины первого сорта и при принятых размерах поперечного сечения по табл. 3 [1] находим расчетное сопротивление сжатию Rc = 16 Мпа. По п. 3.2. [1] находим коэффициенты условий работы: mн = 12; m = 1. Окончательное значение расчетного сопротивления составит:
Rс = 16 * 12 * 1 = 192 мПа
Найдем значение коэффициента :
Найдем значение изгибающего момента от действия поперечных и продольных нагрузок
Найдем нормальные напряжения и сравним их с расчетным сопротивлением
т.е. прочность обеспечена с большим запасом прочности. Однако оставляем ранее принятые размеры поперечного сечения исходя из необходимости ограничения гибкости.
Расчет колонны на устойчивость плоской формы деформирования
Предварительно принимаем что распорки по колоннам (в плоскости параллельной наружным стенам) идут только по верху колонн т.е. использована крестовая схема вертикальных связей по колоннам без дополнительных распорок.
Тогда в формуле (33) [1] принимаем n = 2 т.к. по принятой схеме вертикальных связей по колоннам нет раскрепления растянутой зоны из плоскости деформирования. По той же причине принимаем расчетную длину колонны из плоскости рамы равной высоте колонны:
Найдем значения гибкости и коэффициенты продольного изгиба из плоскости рамы:
Для нахождения значения коэффициента м предварительно найдем коэффициент «кф» по табл. 2 прил 4 [1]:
кф = 175 – 075 * d = 175 т.к. d = 0 из-за того что момент в верхней части колонны равен нулю.
Проверяем устойчивость:
устойчивость в плоскости рамы обеспечена.
Расчет колонны на устойчивость из плоскости рамы.
Расчет производят по формуле (8) [1]:
y – коэффициент который уже должен быть определен в предыдущем расчете.
Библиографический список
Алексашкин Е. Н. Егоров В. В. Скобенников Г.А. «Проектирование деревянных конструкций одноэтажного промышленного здания». Часть 1. Компоновка каркаса. Проектирование клеефанерной плиты покрытия: Методические указания по курсовому проектированию. - Л.: ЛИИЖТ 1988. - 38 с.
Алексашкин Е. Н. Егоров В. В. «Проектирование деревянных конструкций одноэтажного промышленного здания». Часть 2. Проектирование клеедощатых балок: Методические указания по курсовому проектированию. Л.: ЛИИЖТ 1991. -35 с.
Егоров В. В Алексашкин Е. Н. Веселов В.В. «Проектирование деревянных конструкций одноэтажного промышленного здания». Часть 6. Проектирование стоек поперечной рамы каркаса: Методические указания по курсовому проектированию. ПГУПС СПб 2007 г. - 78 с.
. Алексашкин Е. Н. Егоров В. В. «Проектирование деревянных конструкций одноэтажного промышленного здания». Часть 5. Расчет и конструирование металлодеревянных треугольных ферм: Методические указания по курсовому проектированию. ПГУПС СПб 2005 г. - 86 с.
СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II -25-80. Москва 2017.
СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85.М:ОАО ЦПП2016.
СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП П-23-81*. Москва2017.
Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций. М.: Стройиздат 1977. - 189 с.
«Конструкции из дерева и пластмасс» учебник под редакцией Г.Г. Карлсена М. Стройиздат 1986 г. - 543 с.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 20 часов 33 минуты
up Наверх