Курсовик по проектированию гнутоклееной рамы и клеефанерной плиты покрытия

Курсовой проект по дисциплине Конструкции из дерева и пластмасс.doc

Исходные данные для проектирования гнутоклееной рамы
Проектирование клеефанерной плиты покрытия
Теплотехнический расчет толщины утеплителя
Выбор конструктивной схемы
Сбор нагрузок на плиту
Расчет клеефанерной плиты покрытия
Геометрический расчет гнутоклееной рамы
Статический расчет рамы
Подбор сечений и проверка напряжений
Проверка устойчивости плоской формы деформирования рамы
Мероприятия по огнебиозащите древесины
Список использованной литературы
Район строительства: г. Архангельск
Расчетная температура наружного воздуха равная средней температуре наиболее холодной пятидневки по СНиП «Строительная климатология»: tH =-31°C
Средняя температура и продолжительность суточного периода со среднесуточной температурой ниже или равной 8°C по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геодезия»: tот = -44°C
Величина расчетной снеговой нагрузки: 24 кНм2 (кПа) (240 кгсм2).
Величина нормативной ветровой нагрузки: 03 кНм2 (кПа) (30 кгсм2).
Условия эксплуатации конструкции: B1 (сухая зона).
Параметры одноэтажного промышленного здания:
Тип поперечной однопролетной рамы каркаса — гнутоклееная .
Высота ключевого шарнира (низа фермы) — 6 м.
Размеры клеефанерной плиты покрытия в плане: 0725х 60 м
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КЛЕЕФАНЕРНОЙ ПЛИТЫ ПОКРЫТИЯ
Теплотехнический расчет
Район строительства – г. Архангельск. По формуле (3) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» определяем требуемое сопротивление теплопередаче стены исходя из санитарно-гигиенических условий.
tint – расчетная температура внутреннего воздуха °C
text - расчетная температура наружного воздуха °C равная средней температуре наиболее холодной пятидневки по СНиП «Строительная климатология»
n – коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по таблице 6 СНиП 23-02-2003
tn – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции по таблице 5 СНиП 23-02-2003
int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции по таблице 7 СНиП 23-02-2003
Rreq = ((+ 20 - (-31)) * 1 ) 45 * 87 =1303
Определяем Rreq исходя из условия энергосбережения по таблице 4 СНиП 23-02-2003. Для этого по формуле 2 СНиП 23-02-2003 находим градусосутки отопительного периода ( Dd °С·сут)
tnt и Znt – соответственно средняя температура и продолжительность суточного периода со среднесуточной температурой ниже или равной 8°C по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геодезия»
Dd = (+20-(- 44))* 253 = 6173°С·сут
По таблице 4 СНиП 23-02-2003 методом интерполяции находим Rreq
Согласно п. 5.3 СНиП 23-02-2003 приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций следует принимать не менее большего из двух выше найденных значений. В данном случае принимаем Rreq ≥ 30519 м2 ·°CВт
С учетом формулы 4 СНиП II-3-79* определяем необходимую толщину утеплителя
Rreq = 1αВ + Rк + 1αН где
αН – коэффициент теплоотдаче наружной поверхности охлаждающей конструкции. По таблице 6* СНиП СНиП II-3-79*
Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции. Для многослойной конструкции:
λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя по приложению СНиП II-3-79*
Характеристика слоев покрытия:
Наружный слой: лист фанеры толщиной 1 = 12 мм λ1= 018.
Внутренний слой: лист фанеры толщиной 3 = 12 мм λ3= 018.
Слой замкнутой воздушной прослойки: R в.н = 017 (м²)·°С Вт
(для толщины воздушной прослойки 50 мм и λв.н = 03).
Слой утеплителя из пенопласта ПХВ-1: λ2 = 005 2 -?
Rк = 1 λ1+ 2 λ2+3 λ3+ R в.н
519 = 2*0012 018+ 2 005 + 017 + 187 + 123
Следовательно необходим слой утеплителя из пенопласта ПХВ-1 130 мм (кратно 10мм).
Таким образом общую толщину плиты получаем равной 204 мм.
Принимаем ребристую плиту размером в плане 6000 * 725 мм с тремя продольными и пятью поперечными ребрами. Материалы плиты: древесина – сосна 2-ого сорта по ГОСТ 8486 – 86Е фанера марки ФСФ по ГОСТ 3916 – 69*.
Листы фанеры стыковывают на “ус” в местах по длине плиты. Поперечные ребра также устраиваются и под стыками фанеры. Верхняя полка толщиной 12 мм нижняя – 12 мм. Для удержания утеплителя в проектном положении установлена решетка из брусков 25×25 мм прикрепленных к ребрам.
Принимается предварительно сечение продольных ребер b1 * h1 =195*27 мм из досок сечением 200*32 мм по ГОСТ 24454 – 80 остроганных по кромкам.( на стружку по 5 мм: b1 = 200 – 5 = 195 мм h1 = 32 – 5 = 27 мм.)
h = 219 6000 = 1 27 > 1 30.
Условие по высоте плите выполняется.
СБОР НАГРУЗОК НА ПЛИТУ
Для г. Архангельск согласно СНиП 2.01.07 – 85* «Нагрузки и воздействия» с учетом последних изменений расчетная нагрузка qs = 24 кНм². Согласно п.5.7 СНиП 2.01.07 – 85* «Нагрузки и воздействия» нормативное значение снеговой нагрузки определяется умножением расчетного значения на коэффициент 07 (Sо = 24 кНм² = 1).
Таким образом получаем для снеговой нагрузки γ = 1741218 = 143.
Полная нагрузка с учетом уклона конструкции покрытия
q = g cos α + Рсн = 0404 09997 + 1218 = 162 кНм.
q = g cos α + Рсн = 0473 09997 + 174 = 2213 кНм
где α — угол ската покрытия (α = 0025); cos α = 09997;
Проверим на прочность сечение коробчатой клеефанерной плиты утепленного настила покрытия. Плита имеет длину L = 60 м ширину В = 0725 м две фанерные обшивки толщиной по 12 мм каждая 3 продольных и 5 поперечных ребер. Плита опирается концами на клеедеревянные балки и несет равномерные распределенные и сосредоточенные нагрузки нормальные к ее поверхности следующих нормативных и расчетных значений: от собственного веса и веса снега qн = 163 кНм q = 222 кНм; от веса человека с грузом Рн= 10 кН Р= 14 кН (с учетом коэффициента перегрузки 14).
Изначально сечение продольных ребер принимаем: b1*h1 = 27*195 мм.
Расчетная схема плиты — однопролетная шарнирно опертая балка пролетом l = 60 — 005 = 595 м. Расчетная схема верхней обшивки — однопролетная заделанная на опорах балка пролетом равным расстояниям между пластами соседних продольных ребер: l1 = (В — 3b1)2 = (0725 —3*0027)2 = 0322 м.
Расчетные усилия в сечениях плиты:
изгибающий момент М = q*
поперечная сила Q = q*l 2 = 222*595 2 = 66 кН = 00066 МН.
Верхнюю обшивку плит дополнительно следует проверять на местный изгиб от сосредоточенного груза Р (с коэффициентом перегрузки n = 14) как заделанную в местах приклеивания к ребрам пластинку.
Местный изгибающий момент в верхней обшивке:
M1 = P l18 = 14*03228 = 0056 кН*м = 0056*10-3 МН*м.
Требуемая толщина фанерной обшивки:
тр = М (06Вh0Rф.с) = 000982(06*0725*0207*12) = 0009 м = 09 см
где h0 = h1+=195+12 = 207мм.
Принимаются фанерные обшивки одинаковой толщины = 12 см.
Геометрические характеристики сечения плиты:
расчетная ширина обшивок b = 09В = 09*725 = 6525 см;
общее сечение продольных ребер bрhр= 3* b1 * h1 = 3*27*195 = 158 см2;
полная высота сечения h = h1+2 = 195 + 2*12 = 219 см.
Положение нейтральной оси сечения: z = h2 = 2192 = 1095 см.
Момент инерции сечения: I= Iф + Iд= b(z — 2)2 + bрhр312 = 6525*12*(1095 — 122)2+ 81*195312 = 6626 см4 = 000006626 м4.
Момент сопротивления сечения W =I(05h) = 00000662605*0219 = 00006 м.
Статический момент обшивки относительно нейтральной оси:
S = b (z — 2)= 6525*12*(1095—122)= 810 см3 = 000081 м3.
Момент сопротивления сечения обшивки расчетной шириной b = 1 м:
Wф = b 28 = 100*1228 = 18 см3 = 18* 10-6 м3.
Расчетные сопротивления фанеры сжатию растяжению вдоль наружных волокон изгибу поперек волокон и скалыванию:
Rф.с = 12 МПа; Rфр = 14 МПа Rфн = 65 МПа и Rф.ск = 08 МПа.
П р о в е р к и н е с у щ е й с п о с о б н о с т и п л и т ы .
Проверка несущей способности верхней обшивки при сжатии и устойчивости при
изгибе: отношение а = 32212 = 268 где а = l1 = 322 см – расстояние между продольными ребрами.
Т.к. 268 50 коэффициент устойчивости рассчитываем по формуле:
φ = 1 — (а)25000 = 1 – 26825000 = 086.
Напряжение = M(W*φ) = 000982(00006*086) = 1903 МПа> Rф.с = 12 МПа (проверка не сошлась).
Проверка несущей способности нижней обшивки при растяжении от изгиба с учетом ее ослабления стыками на ус: mф= 06.
Напряжение = М W*mф= 000982(00006*06) = 2728 МПа > Rф.р = 14 МПа
(проверка не сошлась).
Проверка обшивок при скалывании от изгиба: ширина площади скалывания b = bР= 81 см = 0081 м;
= QS(Ib) = 00066*000081(000006626*0081) = 0996 МПа > Rф.ск = 08 МПа (проверка не сошлась).
Проверка обшивки при местном изгибе:
напряжение = M1Wф = 0056*10-3 (18* 10-6) = 31 МПа Rфн = 65 МПа
Проверка относительного прогиба плиты от нормативной нагрузки qH = 163 кНм = 000163 МНм.
Модуль упругости фанеры Eф=9000 МПа; fl= (5384) [qн l3(07EI)] = (5384) [000163*5953(07*9000*000006626)] = 193 > [fl]=1250
Четыре проверки из пяти не сошлись. Значит необходимо увеличить площадь сечения ребер и сделать перерасчет плиты. Принимаем доски для ребер b1xh1 = 55x195 мм (из досок 60х200).
Расстояниям между пластами соседних продольных ребер: l1 = (В — 3b1)2 = (0725 —3*0055)2 = 028 м.
M1 = P l18= 14*0288 = 0049 кН*м = 0049*10-3 МН*м.
общее сечение продольных ребер bрhр= 3* b1*h1=165*195 = 322 см2;
Момент инерции сечения I = Iф + Iд = b(z — 2)2 + bрhр 3 12 = 6525*12*(1095 — 122)* 2 + 165*195312 = 11816 см4 = 00001182 м4.
Момент сопротивления сечения W =I(05h) = 0000118205*0219 = 000107 м.
изгибе: отношение а = 2812 = 23 где а = l1 = 28 см – расстояние между продольными ребрами.
Т.к. 23 50 коэффициент устойчивости рассчитываем по формуле:
φ = 1 — (а)25000 = 1 – 2325000 = 089.
Напряжение = M(W*φ) = 000982(000107*089) = 103 МПа Rф.с = 12 МПа (проверка сошлась).
Напряжение = М W*mф= 000982(000107*06) = 153 МПа > Rф.р = 14 МПа
Проверка обшивок при скалывании от изгиба: ширина площади скалывания b = bР = 165 см = 0165 м;
= QS(Ib) = 00066*000081(00001182*0165) = 0274 МПа Rф.ск = 08 МПа (проверка сошлась).
напряжение = M1Wф = 0049*10-3 (18* 10-6) = 27 МПа Rфн = 65 МПа
Модуль упругости фанеры Eф=9000 МПа; fl= (5384) [qн l3(07EI)] = (5384) [000163*5953(07*9000*00001182)] = 1167 > [fl]=1250
Т.к. теперь не сошлись две проверки еще раз увеличим площадь сечения продольных ребер: принимаем доски для ребер b1xh1 = 95x195 мм (из досок 100 х 200мм).
Расстояниям между пластами соседних продольных ребер: l1 = (В — 3b1)2 = (0725 —3*0095)2 = 022 м.
Местный изгибающий момент в верхней обшивке
M1 = P l18= 14*0228 = 00385 кН*м = 00385*10-3 МН*м.
общее сечение продольных ребер bрhр= 3* b1* h1 = 285
Момент инерции сечения I= Iф + Iд= b (z — 2)2 + bрhр 3 12 = 6525*12*(1095 — 122) 2+ 285*195312 = 19231 см4 = 00001923 м4.
Момент сопротивления сечения W =I(05h) = 0000192305*0219 = 00017 м.
изгибе: отношение а = 2212 = 18 где а = l1 = 22 см – расстояние между продольными ребрами.
Т.к. 18 50 коэффициент устойчивости рассчитываем по формуле:
φ = 1 — (а)25000 = 1 – 1825000 = 094.
Напряжение = M(W*φ) = 000982(00017*094) = 615 МПа Rф.с = 12 МПа (проверка сошлась).
Напряжение = М W*mф= 000982(00017*06) = 963 МПа Rф.р = 14 МПа
Проверка обшивок при скалывании от изгиба: ширина площади скалывания b = bР = 285 см = 0285 м;
= QS(Ib) = 00066*000081(00001923*0285) = 01 МПа Rф.ск = 08 МПа (проверка сошлась).
напряжение = M1Wф = 00385*10-3 (18* 10-6) = 214 МПа Rфн = 65 МПа
Модуль упругости фанеры Eф=9000 МПа; fl= (5384) [qн l3(07EI)] = (5384) [000163*5953(07*9000*00001923)] = 1271 > [fl]=1250
Окончательно принимаем сечение деревянных ребер b1 xh1 = 95 x 195 мм (из досок 100х200мм).
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГНУТОКЛЕЕНОЙ РАМЫ
Геометрический расчет рамы производим в программе WOOD.
Получаем следующие значения:
Длина полупролета 9 м
Радиус выгиба 3746 м
Угол наклона ригеля tgα =1:4=025; α =14°04`
Угол между осями стойки и ригеля и касательной к средней точке выгиба
α1=(90° +α)2=52°02’
Центральный угол выгиба = 7596° или 133 рад
Длина выгиба lгн = 4967 м
Длина полурамы lp = 195 +4967+1713 = 863 м
Геометрическая схема
Схемы загружения рамы снеговой постоянной и ветровой нагрузкой
Собственный вес конструкции определяем по формуле:
q = (qн + sн) (1000(Ксв*L) — 1))
где Ксв = 8 - коэффициент собственного веса конструкции
q = (0404 + 1218)(1000(8 9) 1)) = 0126
Определяем значение ветровой нагрузки:
Расчетная ветровая распределенная нагрузка к поверхности сооружения:
w = w0 * k * с * γf
k – коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте сооружения.
K6 = 05 +(065 — 05)(6 — 5)5 = 053
Определяем скоростной напор:
Отметка 4670 w1 = w0 * k = 05*03 = 015 кПа
Отметка 6000 w1 = w0 * k6 = 053*03 = 0159 кПа
Переменное по высоте ветровое давление заменим равномерно распределенным эквивалентным по моменту в заделке консольной стойки длиной 6 м:
weq = 2 (Ма Н2) = 2(015*522 + (015 + 0159)2)(6-5)((6-5)2 +5)62= 0151 кПа
С – аэродинамический коэффиицент принимаемый по прил.4 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». с = +08 с1= -06 с2 = -046 с3 = -04
Расчетная нагрузка от ветра qw = weq*B
q = weq* B* γf * с=0151*60*14*08 = 1015 кНм
q1= weq* B* γf * с1= -0151*60*14*06 = -076 кНм
q2= weq* B* γf * с2= -0151*60 *14*046 = -058 кНм
q3= weq* B* γf * с3= -0151*60*14*04 = -0507 кНм
Статический расчет рамы
Результаты статического расчета сводим в таблицу:
ПОДБОР СЕЧЕНИЙ И ПРОВЕРКА НАПРЯЖЕНИЙ
Сечение выгиба т.С: М= - 6571 кНм; N= - 6613 кН.
Принимаем древесину второго сорта в виде досок сечением после острожки хb=25х267см2. Расчетное сопротивление древесины при сжатии с изгибом с учетом ширины сечения больше 13 см: Rc=Rи*11=15*11 =165 МПа.
Требуемую величину сечения определяем приближенно по величине изгибающего момента а наличие продольной силы учитываем коэффициент 0.7:
hтр = √(6* 00657107*165*0267) 036м
Принимаем высоту сечения из 18 досок h = 25*18 =045 см.
Сечение т.А : Q = - 215 кН.
Требуемую высоту сечения на опоре определяем из условия прочности на скалывание. Расчетное сопротивление скалыванию для древесины 2-го сорта: Rск =15095=1579 МПа (095 – коэффициент надежности по ответственности).
Высота опорного сечения:
hтр = 3*002152*1579*0267) = 008 м
Принимаем высоту опорного сечения из 10 досок hо=25* 10 = 25 см.
Высоту конькового сечения принимаем конструктивно равной hк =25 см (10 досок).
Делаем проверку напряжений при сжатии с изгибом. Изгибающий момент действующий в центре сечения находящегося на расстоянии от расчетной оси равном е = (h — h0)2 = (450 — 25)2 = 10 см определится по формуле:
М=МС – NС*e=006571 — 006613* 01 = 00591 МНм
Расчетные сопротивления древесины 2-го сорта сжатой внутренней кромки Rc с учетом коэффициентов условий работы:
Коэффициент высоты сечения mб=08 согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» табл.7
Коэффициент толщины слоев mсл=1.05 согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» табл.8
Коэффициент гнутья mгн :
Внутренний радиус кривизны гнутой части: rвн = r - e- h2=3746-01625-0452 = 336 м; rвн=33610025 = 13434; следовательно mгн= 0.8 согласно СниП II-25-80
«Деревянные конструкции» табл.9
Rc =Rc* mб* mсл * mгн γn = 165*08*105*08095 = 117 МПа
Расчетное сопротивление древесины 1-го сорта растянутой наружной кромки:
Внешний радиус кривизны гнутой части rн = r-e+h2=3746 - 01625 + 0452 = 3809м; rн = 38090025=15234; следовательно mгн= 06 согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» табл.9
Rp=12* mсл*mгнγn=12*105*06095= 796 МПа
Площадь сечения: A=b*h=0267*045=012 м2;
Момент сопротивления : W = b*h26 = 0267*04526 = 0009 м3;
Гибкость: λ = lp i=86301305 = 6613
Коэффициент учитывающий переменность высоты сечения полурамы:
Кжн=007+093*hoh=007+093*25450= 05867
Коэффициент учета дополнительного момента при деформации прогиба:
o = 1 — ((N*λ2)(3000*Rc*A*Кжн))
o = 1 — ((006613*66132)(3000*117*012*05867))=088
Мд=Мo=00591088=0067 МНм.
Коэффициенты Кгв и Кгн к моменту сопротивления при проверке напряжений сжатия во внутренней и растяжения в наружной кромках сечения:
Кгв =(1+05*hr)(1+017*hr)=(1+05*0453746)(1+017*0453746)= 104
Кгн =(1-05*hr)(1-017*hr)=(1-05*0453746)(1-017*0453746)= 096
Моменты сопротивления сечения с учетом влияния выгиба верхней и нижней
Wн=W*Кгв=0009*104=00099 м3
Wв=W*Кгн=0009*096=00086 м3
Напряжения сжатия и растяжения:
ус = NA + MдW = 006613012 + 006700086 = 83 МПа Rc =117 МПа
уp = NA + MдW = 006613012 + 006700099 = 77 МПа Rp = 796 МПа
ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ ПЛОСКОЙ ФОРМЫ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ РАМЫ
Рама закреплена из плоскости в покрытии по наружным кромкам сечений. Внутренняя кромка ее сечений не закреплена. В сечениях рамы действуют в основном отрицательные изгибающие моменты максимальные в серединах выгибов. При этом верхние наружные зоны сечений рамы являются растянутыми и закрепленными из плоскости а нижние внутренние зоны сжаты и не закреплены.
Проверка устойчивости плоской формы деформирования полурамы.
Расчетная длина растянутой зоны равна полной длине полурамы lp=863 м.
Площадь сечения A=b*h=0267*045=012 м2;
Момент сопротивления W = bh26 = 0267*04526 = 0009 м3;
Радиус инерции r =029*b=029*0267=00774м
Гибкость λ= lp r=86300774=1115
Коэффициент устойчивости из плоскости при сжатии φy=3000λ2=300011152=02413
Коэффициент устойчивости при изгибе: φм=140*b2*Kф(lp*h)=140*02672*113 ( 863 * 045) = 2904 где Kф=113 – коэффициент формы эпюры изгибающих моментов.
Коэффициенты KпN и KпM учитывающие закрепление растянутой кромки из плоскости при числе закреплений более 4-х следует считать сплошными:
KпN =1+075+006*(lph)2 +06*αp*lp h = 1+075+006*(863045)2 + 06 * 133 * 863 045=1961
KпM=1+ 0142* (lph)+176*(hlp) + 14* αp = 1 + 0142 * (863 045 )+ 176 * (045 863) + 14*133 = 5677
где αp=133 – центральный угол гнутой части в радианах.
Проверка устойчивости полурамы:
N ( φy * KпN * Rc * A ) + Mд ( φм * KпМ * Rc * W ) = 006613 ( 02413*1961*117*012 ) + 0067 ( 2904*5677*117*0009 ) = 00504 1
Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.
Схема к расчету опорного узла
Опорный узел решается при помощи стального башмака состоящего из опорного листа двух боковых фасонок и упорной диафрагмы между ними который крепит стойку к опоре.
Усилия действующие в узле: N= -6604 кН Q= -215 кН.
Расчетное сопротивление вдоль волокон:
Rc=Rc* mб*mсл γn =165*08*105*08095=146 МПа
Расчетное сопротивление поперек волокон Rcм90 =3 МПа.
A=b*hоп=0267*025=0067 м2
Напряжение смятия вдоль волокон у = N A = 006604 0067 = 099 МПа Rc
Напряжение смятия поперек волокон у = Q A = 00215 0067 = 0321 МПа Rcм90
Определение толщины опорного листа
Лист работает на изгиб от давления торца полурамы и реактивного давления
Длина торца l1=b=267см
Длина листа l2 =25+22+15=287 см
Расчетная длина сечения b=1 см
Давление торца q1=см=08 МПа = 80 Нсм2
Давление фундамента q2=q1*l1l2 = 08*267287=0744МПа =744 Нсм
M = ( q2 * l22 - q1 * l12 ) 8 = ( 744 * 2872 — 80 * 267 2) 8 = 53142 Нсм =
Расчетное сопротивление стали Rст = 240 МПа
Требуемый момент сопротивления Wтр=MR = 53142*10-6240= 0022 см3
Требуемая толщина листа hтр = √6Wтр = √6 0022 = 04 см .
Принимаем опорную пластину толщиной 4 мм
Определение толщины упорной диафрагмы
Рассчитываем упорную вертикальную диафрагму на изгиб как балку частично защемленную на опорах с учетом пластического перераспределения моментов.
Изгибающий момент: M=Q*b16=00215*026716=0000359 МНм.
Требуемый момент сопротивления: W=MRи=0000359240= 1495*10-6 м3 = 15 см3
Rи=240 МПа – сопротивление металла изгибу. Примем конструктивно hд= 3 см
Толщина листа определится: д = √ (6*W hд )= √ 6*1495 3 = 173 см – принимаем 22 см.
Боковые пластины принимаем толщиной 18 см:
N=Q2=002152=001075 МН;
у = NA + MW = 107554 + 0359162 = 221 кНсм2 24 кНсм2
Башмак крепим к фундаменту двумя анкерными болтами работающими на срез и растяжение. Сжимающие усилия передаются непосредственно на фундамент.
Изгибающий момент передающийся от башмака на опорный лист:
М=Q*015=00215*015=0003225 МНм.
Момент сопротивления опорной плоскости башмака:
W=2*b*l26=2*9*28726=2471 см3
где b = 9 см – ширина опорной плоскости башмака l = 287 см – длина опорной
Сминающие напряжения под башмаком:
=МW=32252471=00013 кНсм206 кНсм2 – при бетоне В10.
Принимаем по 2 болта с каждой стороны диаметром 27 мм (Абр=572см2 Ант = 418 см2).
Для того чтобы срез воспринимался полным сечением болта устанавливаем под гайками шайбы толщиной 10 мм. Усилия в болтах определяются по следующим формулам:
растягивающие усилие приходящееся на один болт:
Np=M(23*2*l)=3225*3(4*0287)=843 кН
Напряжения растяжения в пределах среза:
=NpАнт=8432*418=1008 08R=08*24=192 кНсм2.
=NсрАбр=10752*572=094R=15 кНсм2.
Принимаем по два анкерных болта d =27 мм с каждой стороны. Для крепления боковых фасонок принимаем одну шпильку d = 22 мм.
Схема к расчету конькового узла
Коньковый узел решается с помощью двух стальных накладок скрепленных шпильками. Расчет конькового узла производим на действие максимальной продольной и поперечной силы N = -2545кН Q= -1652 кН.
Проверка торцевого сечения полурамы на смятие под углом α=1404° к волокнам древесины:
Расчетное сопротивление смятию:
Rсмα = ( Rсм * 095 ) ( 1 + ( Rсм R см90 – 1) * sin3 )= 15*095 ( 1 + ( 1518 – 1 )* sin3 1404 ) = 128 кНсм2
Площадь смятия: А = 0267*025=00668 м2
Напряжение : = N A = 002545 00668 = 038 Мпа128 МПа
Определение числа шпилек крепления концов полурамы к стальным накладкам. Принимаем шпильки d = 22мм. Они работают симметрично при числе срезов nср=2 и толщине сечения полурамы b = c = 267 см по углом смятия α = 90°-1404° = 7596° к волокнам древесины. При этом коэффициент Kα = 053 в соответствии табл.19 СниП II-25-80 «Деревянные конструкции».
Несущая способность болта при одном срезе:
При изгибе: Ти = 25*d2 √kα = 25 * 222 √053 = 88 кН
По смятию древесины: Тс = 0* с *d * kα = 05* 267* 22* 053 =1527кН
Требуемое число шпилек n = Q Тmin* n ср = 165288*2 = 1
Принимаем конструктивно по 2 шпильки d =22 мм с каждой стороны.
Мероприятия по огнебиозащите древесины
Огнебиозащита древесины — наилучший и важнейший вид защиты деревянных поверхностей. Для снижения опасности возгорания деревянных строительных материалов и сооружений для защиты их от гниения и поражения насекомыми разработаны и успешно применяются специальные способы защиты древесины такие как:
- меры по предотвращению увлажнения строительных конструкций в процессе эксплуатации
- пропитка древесины антипиренами и антисептиками.
Огнебиозащита древесины от поражения насекомыми
Для предохранения древесины от поражения насекомыми основной способом является содержание склада в соответствии с санитарными требованиями а также своевременная окорка круглых лесоматериалов. Однако не всегда этот способ эффективен. Именно тогда борьба с ними ведется путем обработки древесины ядовитыми веществами — так называемыми «инсектицидами» в качестве которых используют рассмотренные выше масляные антисептики и препараты на органических растворителях а также раствор хлорофоса.
Огнебиозащита деревянных конструкций от возгорания
В основном огнезащитные мероприятия сводятся к отдалению деревянных частей сооружений от источников возгорания и покрытию деревянных конструкций штукатуркой асбестовым картоном и асбестоцементными листами. Также на деревянные конструкции могут быть нанесены огнезащитные составы или специальные пропитки (антипирены). В
качестве этих самых антипиренов применяют:
- хлористый аммоний
- фосфорнокислые натрий и аммоний
- сернокислый аммоний
Огнебиозащита древесины наносится на поверхность деревянных конструкций кистями а также путем двукратного опрыскивания поверхности конструкций жидкими составами.
Огнебиозащитное действие антипиренов основано на том что одни из них при нагревании древесины создают некую пленку которая закрывает доступ кислорода к дереву другие при нагревании выделяют газы которые препятствуют горению.
В качестве огнебиозащиты деревянных деревянных конструкций используется состав «КСД-А» Состав "КСД-А" представляет собой водный раствор неорганических соединений — антипиренов и биологически активных веществ — антисептиков. Входящий в состав "КСД-А" комплекс антипиренов придает древесине огнезащитные свойства а биологически активные вещества (антисептики) обладают антисептическими бактерицидными фунгицидными и адаптогенными свойствами предохраняют древесину от биоразрушений предупреждают появление дереворазрушающих грибов вида Coniophora puteana грибов синевы плесени. Составы "КСД-А" пожаро- и взрывобезопасны не обладают раздражающим действием на кожу по степени воздействия на организм человека в соответствии с классификацией вредных веществ по ГОСТ 12.1.007-76 относятся к 4 классу опасности (вещества малоопасные).
Список использованной литературы
СНиП II – 25 – 80. Деревянные конструкции. – М.: Минстрой РФ 1995.
СНиП II – 3 – 79* «Строительная теплотехника»
Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: Учебное пособие для студентов вузов обучающихся по спец. «Промышленное и гражданское строительство». – М.: Высш. школа 1990
«Пособие по проектированию деревянных конструкций» к СНиП II - 25 – 80 Москва Стройиздат 1986.
«Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций» Москва. Стройиздат. 1977.
Шмидт А.Б. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры [Текст]: Учеб.пособие А.Б. Шмидт П.А.Дмитриев. – М.: издательство Асоциации строительных ВУЗов 2001. – 292с.
Бойтемиров Ф.А. Расчет конструкций из дерева и пластмасс [Текст]: Учеб.пособие для студентов ВУЗов Ф.А. Бойтемиров В.М. Головина Э. М. Улицкая. –М.: Издательский центр «Академия» 2006. –160с.

Курсовой проект чертеж А1.dwg

Деревянные конструкции изготовить из древесины хвойных пород
Качество древесины должно соответствовать требованиям п
При изготовлении клееных конструкций следует выполнять требования изложенные в
ГОСТах и рабочих чертежах
а также технических условиях на изготовление конструкции
Руководстве по изготовлению и контролю качества деревянных клееных конструкций
Пиломатериалы должны иметь влажность во время изготовления
Все деревянные элементы покрытия обработать огнебиозащитным составом КСД-
Спецификация( на 1 полураму)
Анкерный болт М27*400
Металлические конструкции окрасить двумя слоями эмали ХС-119 (ГОСТ 21824-76)
по грунтовке ГФ-021 (ГОСТ 25129-82).
После установки в проектное положение металлические элементы конструкций обработать
раза огнезащитной краской ОЗД-1 по ТУ 2329.005.1301487-96.
Монтажные швы варить ручной электродуговой сваркой по ГОСТ 5264-80
Для изготовления деревянного каркаса требуется 20 полурам.
Общее количество клеефанерных плит 314.
Конструкции из дерева и пластмасс
Одноэтажное каркасное деревянное здание
продольный и поперечный разрез
Продольный разрез здания М1:150
Схема раскладки плит покрытия
Схема каркаса М1:200
Схема растановки связей
Поперечный разрез здания М1:150
Торцевой фасад здания М1:150
П а н е л ь п о к р ы т и я М
Воздушная прослойка
легкобетонных блоков