Расчет и проектирование деревянного 2-х пролетного одноэтажного промышленного здания

титульный.doc

Министерство образования и науки РФ
Дагестанский государственный технический университет
Расчетно-пояснительная записка
к курсовому проекту по ДК
«Расчет и проектирование деревянных одноэтажных промышленных зданий»

Чертеж1.dwg

Плита покрытия П-1 М1:25
Плита П-1 М1:25; узлы 1
М1:10; разрез плиты М1:10.
Лист ФСФ 1525х1525х8
Брус прижимной 1182х25х25
Брус прижимной 387х25х25
Утеплитель мин-е плиты 1184х389х50
Схема расположения балок и связей М1:200
Схема расположения плит покрытия М1:200
-х слойная рубероидная кровля
х слойная рубероидная кровля

пояснительная записка.docx

Конструктивное решение здания .. .1
Клеефанерная плита покрытия .. ..2
1. Конструктивная схема 2
3. Расчет плиты покрытия . . 3
Определение нагрузок действующих на конструкцию . 7
Определение усилий . . ..8
1. Усилия от постоянной нагрузки . . 8
2. Усилия от снеговой нагрузки 9
3. Усилия от ветровой нагрузки 10
Клеефанерная балка с волнистой стенкой 14
1. Конструктивная схема ..14
Расчет и конструирование колонн ..17
1. Расчет крайней колонны 17
2. Расчет средней колонны 19
Обеспечение пространственной жесткости .21
Конструктивные меры защиты ДК от увлажнения .22
Защита ДК от возгорания .23
Список использованной литературы 24
Конструктивное решение здания
В данном курсовом проекте ведется расчет и проектирование двупролетного одноэтажного промышленного здания пролет которого равен 12м. шаг балок 6м. высота здания 3.6м. уклон верха покрытия i=18.
Конструкция здания состоит из следующих элементов: дощатоклеенных колонн (крайних и средних) клеефанерных балок сволнистой стенкой клеефанерных плит покрытия.
Район строительства – г.Йошкар Ола;
расчетная снеговая нагрузка – 240 кгсм2;
расчетная ветровая нагрузка – 23 кгсм2.
Рис.1 Конструкция рамы и расчетное сечение балки.
Клеефанерная плита покрытия
1. Конструктивная схема
Каркас плиты состоит из поперечных и продольных ребер а также верхней и нижней полок.
Рис.2 Конструктивная схема плиты покрытия.
Каркас плиты выполняем из древесины хвойных пород - лиственницы обшивки выполняем из плоских листов фанеры марки ФСФ толщиной 12 мм. При стандартной ширине листов фанеры 1525 мм. с учетом обрезки кромок ширину панелей по верхней и нижней поверхностям принимаем равной 1490 мм.
Зазор перед укладкой рулонного ковра уплотняется теплоизоляционным материалом. В продольном направлении длина панели принимается 5980 мм. при зазоре между панелями 25 мм.
В качестве утеплителя принимаем твердые минераловатные плиты. Теплоизоляционные плиты приклеиваются к нижней обшивке панелей на слой битума который одновременно выполняет роль пароизоляционной прослойки. Для сохранения положения утеплителя и предотвращения его смещения при перевозки плит по верху утеплителя укладывается слой картона края которого отшибаются и прибиваются к ребрам каркаса с помощью прижимных брусков.
3. Расчет плиты покрытия
Определим основные параметры плиты:
Определим размеры и расстояния между ребрами каркаса предварительно задавшись толщиной фанерных обшивок tв =12 tн = 10мм :
расстояние между продольными ребрами
количество продольных ребер
уточняем расстояние между продольными ребрами
количество поперечных ребер
расстояние между поперечными ребрами
Рис.3 Соединение фанерных листов на «ус»
Для удержания утеплителя в проектном положении устраивается решетка из брусков размеров 25х25 мм прикрепленным к ребрам каркаса плиты.
Определим толщину утеплителя:
Определим собственный вес плиты покрытия:
) Вес каркаса плиты:
) Вес фанерных обшивок:
) Вес прижимных брусков:
Расчет плиты покрытия
Рис.4 Расчетная схема плиты.
Приведенная площадь сечения:
Приведенный статический момент сечения относительно нижней грани плиты:
Расстояние от центра тяжести до нижней грани у0 = 10.36 см до верхней грани h - у0 =8.6 см.
Приведенный момент инерции:
Приведенный момент сопротивления сечения:
Прочность нижней полки:
Устойчивость верхней полки:
Напряжение скалывания в шве между шпонами фанеры верхней полки:
Напряжение по скалыванию ребер:
Определение нагрузок действующих на конструкцию
Расчёт нагрузок действующих на несущую конструкцию.
Определим нормативные и расчетные нагрузки действующие на ферму воспользуясь следующими формулами:
Нормативные значения постоянной и снеговой нагрузки взятые из таблицы 1- (нормативная постоянная -06Кнм; нормативная снеговая-129кНм) делим на ширину плиты покрытия и найдем нагрузки действующие на 1м;
-Постоянные- 0615=04 на 1м;
-Снеговая- 2.415=1.6 на 1м;
Нормативная нагрузка действующая на несущую конструкцию будет равна:
Соответственно снеговая нормативная будет равна:
где Се Се3 и К – коэффициенты определяемые по СНиПу.
Рис.5 Расчетная схема.
1 Усилия от постоянной нагрузки
Рис.6 К расчету изгибающего момента и поперечной силы.
Полученные значения заносим в таблицу 3.
2 Усилия от снеговой нагрузки
Рис.7 К расчету изгибающего момента и поперечной силы.
3 Усилия от ветровой нагрузки (слева)
Рис.8 К расчету изгибающего момента поперечной и продольной силы.
Определим реакции опор и распоры:
Определение нагрузок от ветровой нагрузки справа опускаем так как они будут зеркально равны усилиям от ветровой нагрузки слева.
Клеефанерная балка с волнистой стенкой
1 Конструктивная схема
В данном проектируемом здании несущей конструкцией является клеефанерная балка с волнистой стенкой. Двускатную балку покрытия проектируем двутаврового сечения из досок второго сорта и стандартных фанерных листов (ГОСТ 3916-69*).
Рис.9 Конструкция балки покрытия.
Расчетная длина балки Lр = 11.7м.; нормативная нагрузка qн = 195 кНм.; максимальный изгибающий момент и поперечная сила соответственно равны М = 185.22 кН×м и Q = 8232 кН.
Принимаем высоту фанерного листа для стенки 75 см. и толщину 12 см. Заглубление фанерной стенки в пояса равно 3tф = 36 см. таким образом высота стенки будет равна:
Принимаем пояса из пяти досок толщиной 33 см. (hп = 5 × 33 = 165 см.) и шириной 16 см. (Вп = 16 см.).
Определим высоту принятого сечения:
Рис.10 Поперечное сечение балки
Определим геометрические характеристики сечения:
Напряжение в поясах:
Прочность соединения стенки с поясами при клиновидном пазе определим по формуле:
Устойчивость плоской формы деформирования:
Назначаем размеры волн:
Проверим стенку на срез по формуле:
Прогиб балки определим по формуле:
Таким образом принятое сечение удовлетворяет всем требованиям по прочности жесткости и устойчивости.
Расчет и конструирование колонн
1 Расчет крайней колонны
Колонны проектируем сплошного сечения из сосновых досок 2го сорта. Расчетное сопротивление сжатию Rc=13MПа.
Принимаем ширину сечения равной ширине одной доски В=140мм.
Расчетное сечение «2»:
М = 3807 кН×м; Q = 1.467 кН; N = -46.504 кН.
Рис.11 Расчетная схема и сечение крайней колонны.
Требуемую высоту сечения определим по максимальному напряжению при сжатии:
Так как гибкость превышает максимальное значение необходимо увеличить высоту сечения. Принимаем высоту сечения h = 200 мм.
Определим требуемую высоту сечения по максимальному напряжению возникающему при действии изгибающего момента.
где Кw – коэффициент определяемый по СНиПу (Кw = 0812).
Так как принятая высота сечения больше требуемой оставляем ее без изменений.
Проверка прочности сжато – изгибаемого элемента:
Проверка устойчивости:
Таким образом прочность и устойчивость колонны принятого сечения обеспечены.
2 Расчет средней колонны
Расчетное сечение «В»:
М = 24714 кН×м; Q = -4752 кН; N = -9301 кН.
Рис.12 Расчетная схема и сечение средней колонны.
Так как принятая высота сечения меньше требуемой то принимаем ее равной h= 360 мм.
Обеспечение пространственной жесткости
Пространственная жесткость покрытия необходима для восприятия им усилий действующих нормально к плоскости несущих конструкций и для обеспечения устойчивости конструкции сохранения их проектного положения и установления отдельных элементов. В этой связи различают ветровые тормозные формы вертикальные связи по колоннам. Ветровые формы устраиваются только в торцах здания они воспринимают ветровую нагрузку. Вертикальные связи по колоннам включают обвязочный брус связывающий колонны поверху и выполняют роль распорки и раскоса. Основание колонны жестко соединяют с фундаментом анкерами.
Конструктивные меры защиты деревянных конструкций от увлажнения
Защита деревянных конструкций от увлажнения осуществляется с помощью следующих конструктивных мероприятий:
- несущие дк должны быть хорошо проветриваемы
- необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию дк и их частей соприкасающихся с грунтом фундаментом и каменной кладкой.
- во избежание образования конденсата на несущих дк следует расположить их либо в пределах отапливаемой зоны помещения либо вне его.
- деревянные покрытия следует устраивать с наружным водоотводом атмосферных вод.
Для предотвращения увлажнения дк применяют лакокрасочные покрытия. Для защиты от биологического разрушения применяют следующие антисептики: водорастворимый фтористый натрий и т. д. Существуют два типа антисептирования – поверхностное и пропитка под давлением.
Защита деревянных конструкций от возгорания
Существуют конструктивные и химические методы защиты дк от возгорания:
А) конструктивные методы защиты от возгорания :
- применение дк из массивных элементов имеющих сечения балок 100х100 мм и более.
- деревянные поверхности покрываются огнезащитной облицовкой или другими приградами отделяющими их от источников нагрева.
Б) химические методы защиты от возгорания:
- к трудносгораемым относятся элементы пропитанные водными растворами огнезащитных солей в цилиндрах под давлением с поглощением сухой соли до 75 кг на м3 древесины.
- поверхностная защита древесины от возгорания ( нанесение огнезащитных покрытий красок антисептических паст и т. д. )
Список использованной литературы
Иванов В.Н. - “Примеры расчёта и конструирования”
СНиП 2.01.07 - 85 – “Нагрузки и воздействия”
СНиП - 11 – 25 – 80 – “Деревянные конструкции”
Иванов В.И. – “Конструкции из дерева и пластмасс”
Лекционный материал.