План покрытия

курсовой по деревянным конструкциям.docx

Расчет погонной нагрузки на балку ..6
Расчет опирания балок 8
Клеефанерная утепленная панель ..9
1Конструктивное решение панели
2Расчет обшивок панели
3Расчет панели на общий изгиб
Расчет колонны на устойчивость. 14
Список литературы 15
Одним из важнейших направлений прогресса строительства которое ведётся во всё возрастающих масштабах является производство и применение лёгких и эффективных строительных конструкций. Повышение качества строительства ускорение его темпов снижение материалоёмкости трудоёмкости и стоимости имеют огромное значение. Широкое применение в строительстве эффективных лёгких сборных конструкций заводского изготовления позволит существенно ускорить сооружение строительных объектов упростить и снизить трудоёмкость работ по сооружению фундаментов транспортированию и монтажу зданий и сооружений и получить благодаря этому значительный технико-экономический эффект.
К числу лёгких строительных конструкций в первую очередь относятся деревянные конструкции. Деревянные конструкции являлись основными в течение многих веков и имеют широкие перспективы применения в современном облегчённом капитальном строительстве. Огромные лесные богатства нашей страны являются надёжной сырьевой базой производства деревянных строительных конструкций. Деревянные конструкции характеризуются малой массой малой теплопроводностью повышенной транспортабельностью и их перевозки на значительные расстояния вполне рациональны. Ценные строительные свойства древесины определяют и области её эффективного использования.
Высокая прочность древесины позволяет создавать деревянные конструкции больших размеров для перекрытий зданий имеющих свободные пролёты до 100 м и более.
Деревянные конструкции подвержены загниванию. Однако современные методы конструктивной и химической защиты от загнивания позволяют снизить до минимума опасность их гнилостного поражения и обеспечить им необходимую долговечность в самых различных условиях эксплуатации.
Древесина является стойким материалом в ряде агрессивных по отношению к бетону и металлу сред. Кроме того деревянные конструкции проявляют необходимую долговечность в ряде сооружений химической промышленности.
Шаг несущих конструкций: 42 м
Размер основного пролета: 108 м
Место строительства (снеговой район) IV. Sg = 2.4 кПа
Сбор нагрузок на 1м2 плиты:
Нормативная нагрузка кНм
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка кНм
Кровля рулонная (4 слоя рубероида)
Каркас из древесины (005м) =500 кгм3
Утеплитель (01м) =40 кгм3
Временная нагрузка (снег):
qnсв - нормативное значение собственного веса
qnсв = 05+17(1005*108-1) = 013 кПа
Расчет погонной нагрузки на плиту
Нормативная погонная нагрузка кНм
Расчетная погонная нагрузка кНм
От собственного веса балки
Двухскатную балку покрытия проектируем прямоугольного сечения из пакета уложенных плашмя остроганных по пластам досок склеенных фенольным водостойким клеем.
Высоту балки в середине пролета h и на опорах h0 при уклоне верхнего пояса i = 01 принимаем:
h0 = h – l2*i = 11-1082*01 = 056 м
Расстояние от опоры до наиболее напряженного при изгибе сечения при равномерной нагрузке.
= l*h02*h = 108*0562*11 = 275 м а высота балки в этом сечении
hx = h0+*i = 560+2750*01 = 836 мм
Расчетный изгибающий момент в опасном сечении и поперечная сила на опоре балки.
Mx = q*2*(l-x) = 1309*2752*(108-275) = 14777 кгс м
Q = ql2 = 1309*1082 = 7209 кгс
Требуемый момент сопротивления балки в опасном сечении
Wтр = Mxmб*Rи = 147770009*130*08 = 15787 см3
Rи= расчетное сопротивление изгибу для пихты (08*130) кгс см2
При известных высотах сечений балки прямоугольного профиля ширина сечения определяется по следующим условиям прочности:
- по нормальным напряжениям о изгиба
bи = 6*Wтрh2x = 6*157878362 = 135 см
- на скалывание клеевого шва в опорных зонах
bск = 3Q2*h0*kck*Rck = 3*72092*56*08*24*07 = 143 см
Принимаем для балки по сортаменту доски 150*50 мм которые после четырехсторонней обстружки будут иметь размеры 145*42 мм.
Балка в середине пролета собирается из 26 слоев а на концах - из 15 слоев со стеской на концах до 560 мм.
Относительный прогиб двухскатной балки прямоугольного сечения определяется по формуле
fl = 5qn*l3384EkI где
I – момент инерции поперечного сечения в середине пролета балки
I = b*h312 = 15*110312 = 1663750 см4
к = коэффицент учитывающий переменность сечения балки.
к = 015+085*h0h = 015+085*560110 = 0583
fl = 5*9786*10803384*100000*0583*1663750 = 00017 1300
Принятый сечения балки в пролете и на опорах удовлетворяют требованиям прочности жесткости и поперечной устойчивости поскольку при этом соблюдается условие:
hb = 1100145 = 75 85
Расчет опирания балок
Из условия смятия поперек волокон древесины балки в опорной плоскости находим ширину обвязачного бруса.
bоб = Аb*Rсм90 = 7209145*30*08 = 207
принимаем брус 150х210 мм
проверяем высоту обвязачного бруса как распорки вертикальных связей между стойками при [] = 200 и при расстояние между балками В = 420 см
hобтр = B*r = 4202000289 = 72 см hоб = 21 см
принимаем клей марки ФРФ-50
Gкл =[ 025(nсл-1)nсл*cл]*Vдр = [025*1920*0054]*(056*11)2*0145*108 = 6 кг
Клеефанерная утепленная панель.
1 Конструктивное решение панели.
Поперечное сечение панели принимаем коробчатой формы. Каркас панели выполняем из древесины сосны II категории элементов; обшивки – из плоских листов фанеры марки ФСФ сорта ВВВ. при стандартной ширине листов фанеры 1525 мм с учетом резки кромок ширину панелей по верхней и нижней поверхностям принимаем равной 1490 мм что обеспечивает зазор между панелями в 10 мм.
Зазор перед укладкой рулонного ковра уплотняется теплоизоляционными материалами а бруски образующие четверть в стыке соединяются гвоздями диаметром 5 мм через 300 мм. В продольном направлении длина панели принимается 4200 мм при зазоре между панелями 20 мм.
В качестве утеплителя принимаем пенополистирольные плиты толщиной 0.1 мм (объемная масса γ = 40 кгм3).
Теплоизоляционные плиты приклеиваются к нижней обшивке панелей на слое битума который одновременно выполняет роль пароизоляционной прослойки. Для сохранения положения теплоизоляционного слоя и предотвращения его смещения при перевозке панелей по верху теплоизоляции укладывается слой картона края которого отгибаются и прибиваются к ребрам каркаса панели.
2 Расчет обшивок панели.
Верхняя обшивка. Основной нагрузкой на верхнюю фанерную обшивку является сосредоточенная монтажная нагрузка Р = 1 кПа. Принимаем для верхней обшивки березовую фанеру сорта ВВВ семислойную толщиной ф = 0 008м. Для нижней обшивки принимаем фанеру пятислойную толщиной ф = 0006 м.
Расчетный сопротивлени семислойной фанеры:
Сжатию Rф.с = 12000 кПа;
Растяжению Rф.р = 14000 кПа;
Изгибу вдоль волокон Rф.и = 16000 кПа;
Изгибу поперек волокон Rф.и90 = 6500 кПа;
Модуль упругости семислойной фанеры вдоль волокон Еф = 9000000 кПа
Модуль упругости семислойной фанеры поперек волокон Еф90 = 6000000 кПа.
Стыки листов вдоль обшивки устраиваются «на ус». При длине стыка lус = 10ф ослабление фанеры стыком учитывается коэффициентом mф = 06 (СНиП II-25-80 п. 4.24)
Расстояние с между ребрами определим исходя из расчетного сопротивления фанеры изгибу поперек волокон для настилов при действии монтажной нагрузки Rф.и90*mн = 6500*12 = 7800 кПа
= = = = 7734 кПа 7800 кПа
3 Расчет панели на общий изгиб.
При = = 14>6 учитывая неравномерность распространения напряжений по ширине панели уменьшаем расчетную ширину фанерной обшивки путем введения в расстоянии между ребрами коэффициента 09.
bпр = 0 246*09*5+0036*6 + 0044 = 1107+0216+0044 = 137 м
приведенная к семислойной фанере площадь сечения панели
Fф.пр = mф(фbпр + bпр ) + dc0n = 06*(0008*137 + 0006*137* +
+ 0036*0135*6* = 33 м2
Определяем положение нейтральной оси и приведенный к фанере момент инерции сечения. Приведенный статический момент сечения относительно нижней плоскости
Sф.пр = bпрф(с0 + ф + ф05) + dc0n(c0*05 + ф) + bпр ф = 01*0145 +
+ 029*00735*111 + 000002 = 025 м3
Расстояние до центра тяжести площади поперечного сечения от плоскости нижней грани панели.
Приведенный к фанере верхней обшивки момент инерции
Iф.пр = n + bфф(с0 - 0)2 + bф ф 02 = 6 +
+ 137*0008(0135-0075)2 + 137*0006*0075*1 = 0000129 м4
Проверяем прочность панели на изгиб:
В растянутой обшивке
= = 5721 кПа Rф.и*mф = 14000*06 = 8400
= = 5645 кПа Rф.сж*066 = 8580
Здесь 066 – коэффициент устойчивости сжатой обшивки при = = 41 50 следовательно φф = 1-()2 = 066.
Относительный прогиб панели от нормативной нагрузки без учета ослабления обшивок стыками определим по формуле
Где 15 м – ширина панели.
Проверку скалывающих напряжений производим по клеевому шву между шпонками фанеры
= = 2024 Rск = 800 кН
где Q = = 94 кН – поперечная сила у опоры;
Sоб = 137*0008*0056 = 00006 см3 – статический момент верхней полки относительно нейтральной оси.
Расчет колонны на устойчивость.
где Rс – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;
– коэффициент продольного изгиба;
Fнт – площадь нетто поперечного сечения элемента;
Fрас – расчетная площадь поперечного сечения элемента;
Гибкость элементов цельного сечения определяют по формуле
r – радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.
= 965 > 70 следовательно
коэффициент А = 3000 для древесины и А = 2500 для фанеры.
N = 838 + 13 + 1 + 15 = 876 кН
Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие для вузов Г.Н. Зубарев Ф.А. Бойтемиров В. М. Головина и др.; Под ред. Ю. Н. Хромца. М.: Издательский центр «Академия» 2004. – 304 с. ил.
СНиП II-25-80. Деревянные конструкции Госстрой СССР. — М.: Стройиздат 1982.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР 1987.

деревяшки_recover.dwg

Фасад дощатоклееной балки
Расчет произведен в соответствии со СНиП
Деревянные конструкции
Перекрытие выполнено по двухскатным дощатоклееным балкам прямоугольного
сечения с пролетом 10.8 м с шагом 4.2 м
Двухскатная дощатоклееная балка прямоугольного сечения состоит из пакета
уложенных плашмя остроганных по пластям досок
Дощатоклееную балку крепить к обвязачному брусу при помощи двух уголков
(ГОСТ 8509-93) 120х75х8
мм. Уголки крепить к
обвязочному брусу шпильками М20 L=230 мм.
Обвязочный брус крепить к колонне при помощи уголков 120х100х10 и металических хомутов
Все деревянные конструкции выполнены из пихты.
Обвязочный брус 150х210 ГОСТ 24454-80
Деревянные конструкции обработать антипиреном и антисептиком.
Утеплитель - пенополистирольные плиты толщиной 0.1 м.
Проект покрытия одноэтажного промышленного
Фасад дощатоклееной балки.