• RU
  • icon На проверке: 14
Меню

Арка - проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций

  • Добавлен: 29.05.2022
  • Размер: 825 KB
  • Закачек: 1
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Курсовая работа “Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций. Арка”. 

Исходные данные:

Пролет, L: 24 м;

Шаг, B: 6 м;

Высота, H: 12 м;

Порода: сосна;

Район строительства: Красноярск.

 

 

Состав проекта

icon Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций. Арка.dwg
icon Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций. Арка.docx

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций. Арка.dwg

Связи горизонтальные
Нагельный болт М20х220
Опорная плита 500х540х20 С245
Деревянная накладка 2500х480х90 с двух сторон
Нагельный болт М24х380
Стяжной болт М20х180
Стяжной болт М16х160
Конструирование и расчет деревянных конструкций
Конструкции из дерева и пластмасс
ИРНИТУ гр. ПГСб-18-2
План арочного покрытия М1:200; Коньковый узел М1:10; Опорный узел М1:20; Узлы 1-4;Разрезы 1-1 4-4;Спецификация.
План арочного покрытия М1:200
Заготовка для полуарки ПА-1 М1:100
Примечания: 1)Район строительства - г. Красноярск
расчетное значение давления снегового покрова 1
нормативное значение ветрового давления 0
кПа.. 2)Расчет деревянных элементов произведен в соответствии с СП 64.13330.2017 3)Материал конструкций - дерево сосна IIсорта по ГОСТ 8486-86. 4)Изготовление конструкций - заводское. 5)Расчет металлических элементов произведен в соответствии с СП 16.13330.2017 6)Для склеивания досок принят клей фенол-резорциновый ФРФ-50 по ГОСТ 33122-2014. 7)Материал металлических конструкций - сталь С245 по ГОСТ 27772-2015. 8)Между всеми деревянными и каменными или жб конструкциями в местах сопрокосновения прокладывать два слоя рубероида в качестве гидроизоляции. 9)Влаго - и биозащиту выполнять препаратом ХМ - 11 по ГОСТ 23787.8-80. 10)Защитную обработку металлических элементов здания выполнять пентафталевыми эмалями ПФ-115 по ГОСТ 15907-70. 11)Склеивание заготовок по длине выполнять на зубчатый стык типа II-20 по ГОСТ 6033-51 .
Спецификация древесины на изготовление полуарки

icon Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций. Арка.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра строительного производства
Руководитель Пинайкин И.П.
Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
«Конструкции из дерева и пластмасс»
08.05.01В08-014.36 ПЗ
обозначение документа
шифр подпись И.О. Фамилия
подпись И.О. Фамилия
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Задание на курсовое проектирование
По курсу: «Конструкции из дерева и пластмасс»
Студенту: Шумкиной Лидии гр. ПГСб-18-2
Тема проекта: «Проектирование здания из дощатоклееных деревянных конструкций»
Район строительства: Красноярск.
Рекомендуемая литература:
Проектирование и расчёт деревянных конструкций: Справочник И.М. Гринь В.В. Фурсов Д.М. Бабушкин и др.; Под. ред. И.М. Гриня. – К.: Будивэльнык 1988. – 240 с.: ил.
СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции. Актуализированная версия СНиП II-25-80.
СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*
Графическая часть на 1 листе.
Расчёт и конструирование клеефанерной плиты5
1.Компоновка сечения5
2.Сбор нагрузок на плиту5
3. Конструктивный расчёт КФП5
Расчёт арки стрельчатого очертания6
1.Конструктивный расчёт арки14
2.Конструирование и расчёт узлов16
2.1.Расчёт конькового узла16
2.2.Расчет опорного узла17
Список используемой литературы20
К преимуществам деревянных конструкций относится их сравнительно небольшая масса а для конструкций заводского изготовления - их высокая индустриальность. В регионах богатых лесом деревянные конструкции как правило оказываются весьма экономичными. К преимуществам деревянных конструкций относится и их высокая стойкость против некоторых химических воздействий поэтому их широко применяют в складах для хранения минеральных удобрений ядохимикатов и других агрессивных (для железобетона и стали) материалов. Древесина удобна в обработке доступна и надежно защищает от холода.
К недостаткам деревянных конструкций относится их подверженность увлажнению биоповреждению (гниению) и возгоранию. Поэтому огромное значение при проектировании деревянных конструкций имеет разработка мер по защите древесины от увлажнения гниения и возгорания.
Высокая прочность древесины позволяет создавать деревянные конструкции больших размеров для перекрытий зданий имеющих пролеты до 100 метров и более.
В данной курсовой работе необходимо спроектировать несущие и ограждающие конструкции покрытия проверить прочность жесткость устойчивость конструкций.
Расчёт и конструирование клеефанерной плиты
1.Компоновка сечения
= 16 + 250 = 266 мм.
мм = 36 мм n = 4 – кол – во рёбер.
2.Сбор нагрузок на плиту
Утеплитель – минераловатные полужёсткие плиты толщиной 150 мм γ=125 кгм3 по ГОСТ 9573 – 2012. Фанера берёзовая марки ФСФ ГОСТ 3916 – 2018.
Таблица 1. Нагрузки на плиту кНм2
Фанерная обшивка = 0016 = 800 кгм3
Определим погонные нагрузки на плиту:
3. Конструктивный расчёт КФП
Определяем максимальное значение изгибающего момента в центре пролёта и поперечной силы на опорах:
Определение геометрических характеристик сечения
Площадь фанерных полок в поперечном сечении плиты:
Определение приведённого момента инерции:
Момент сопротивления:
Статический момент сечения:
Проверка верхней обшивки на устойчивость
кНсм2 = 11 МПа Rфс = 12 Мпа.
– запас не более 25%.
Проверка нижней обшивки на прочность
mф – коэффициент учитывающий снижение Rфр в стыках фанерной обшивки.
Проверка клеевых швов на скалывание
Расчёт верхней обшивки на местный изгиб
От действия сосредоточенной силы P=1*12=12 кН как пластинку шириной 1000 мм.
Проверка жёсткости плиты
k = 07 – коэффициент учитывающий ползучесть клеевых швов.
Расчёт арки стрельчатого очертания
Спроектировать и рассчитать несущие конструкции в виде стрельчатых арок в г. Красноярск III снеговой район III ветровой район. Материал конструкций – сосна ГОСТ 8486 – 86.
Пролет арки L = 24м. Стрела подъема f = H = 12м.
Длина хорды полуарки: м.
Стрела подъема полуарки: м принимает
Длина дуги полуарки:
Рис. 1. Геометрическая схема стрельчатой арки
Радиус кривизны оси полуарки:
Угол φ раствора полуарки: ; .
Угол наклона хорды полуарки к горизонту:
Угол φ0 наклона радиуса проходящего через опору арки:
Для определения расчетных усилий в сечениях каждую полуарку делим на пять равных частей (см. рис. 1). С увеличением количества частей точность расчета увеличивается. Длина дуги и центральный угол соответствующий одному делению равны:
За начало координат принимаем левую опору тогда координаты центра кривизы оси полуарки будут равны:
Координаты расчетных сечений арки определяем по формулам:
(n – номер рассматриваемого сечения).
Координаты оси арки представлены в таб. 2.
Сбор нагрузок действующих на арку
На арку действуют: собственный вес покрытия арки снеговая и ветровая нагрузки.
Все постоянные нагрузки приведены к равномерно распределенной нагрузке на горизонтальную проекцию арки.
Нагрузки принимаются по таблице 1 с учётом нагрузки от собственного веса.
kсв – коэффициент собственного веса для арок равен 4.
Для заданного района строительства расчетная снеговая нагрузка с учетом коэффициента формы покрытия .
Определим равномерно распределенные расчетные нагрузки на 1м горизонтально проекции арки.
Постоянная нагрузка:
Расчетную ветровую нагрузку нормальную к поверхности сооружения определяем по СП 20.13330.2016. Наиболее неблагоприятным будет ветер слева т.е. на тот же скат где приложена снеговая нагрузка:
Где К – коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Принимаем тип местности В следовательно при высоте здания до 10 м К=065; до 20 м К=085. С – аэродинамический коэффициент. При f на участке отрицательного давления Ce2=-12; Ce3=-04. W0 – нормативное значение ветрового давления принимаемое для III ветрового района равным 038 кНм2; коэффициент надежности по ветровой нагрузке.
Боковое зоны ветрового давления ограничены точками имеющими ординаты т.е. между точками 3 и 4 где ординаты 802 и 1016 м соответственно т.е. длина дуги нижней зоны составляет 334S а верхней зоны 166S. Расчетная ветровая нагрузка на 1 м арки по участкам:
Определим равнодействующие ветрового давления на каждую из зон считая нагрузки приложенными посередине соответствующих дуг:
Дальнейший расчет проводится с помощью Лира САПР.
Эпюры усилий от постоянной нагрузки
Эпюры усилий от равномерно распределенной снеговой нагрузки на весь пролет
Эпюры усилий от равномерно распределенной снеговой нагрузки на половину пролета
Эпюры усилий от ветровой нагрузки
Максимальные усилия возникают при 2 сочетании нагрузок (постоянная снег на половине пролета ветер).
1.Конструктивный расчёт арки
мм. Принимаем 990 мм.
мм. Принимаем 180 мм.
Расчет арки ведется по стандартной методике расчёта сжато – изгибаемых элементов и включает три основные проверки.
Проверка по нормальным напряжениям:
кНм – деформационный момент учитывающий прибавку от деформаций оси стержня.
где N – продольное сжимающее усилие в коньке.
Запас прочности 12%.
где – расчетное сопротивление древесины МПа; коэффициент длительной прочности соответствующий режиму длительности загружения; произведение коэффициентов условий работы; коэффициент для различных условий эксплуатации конструкции; коэффициент для конструкций эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха ниже плюс 35°С (; коэффициент для изгибаемых внецентренно сжатых сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см; коэффициент для изгибаемых внецентренно сжатых сжато-изгибаемых и сжатых клееных деревянных элементов зависящий от толщины слоев; коэффициент для гнутых элементов конструкций.
Проверка на скалывание:
Расчет на устойчивость:
Устойчивость полуарки с положительным моментом и закреплённой сжатой кромкой:
– коэффициент относительного снижения прочности связанный с потерей устойчивости.
– коэффициент продольного изгиба.
где 113 – кф – коэффициент учитывающий форму эпюры M.
Устойчивость полуарки с отрицательным моментом и закреплённой растянутой кромкой:
м – расчетная длина (расстояние между точками закрепления сжатой зоны).
M2 = 762 кНм – момент растягивает верхние волокна.
Проверка корректируется введением коэффициентов:
– центральный угол арки в радианах.
n – коэффициент учитывающий условия закрепления стержня.
n = 2 для элементов без закрепления растянутой кромки из плоскости деформирования;
n = 1 для элементов с закрепленной растянутой кромкой.
2.Конструирование и расчёт узлов
2.1.Расчёт конькового узла
Крепление полуарок при помощи деревянных накладок. Подбор сечения накладки:
мм. Принимаем 048 м.
мм. Принимаем болты диаметром 24 мм.
Определяем расчётную несущую способность нагеля:
На смятие в крайних элементах:
На смятие в среднем элементе:
Болты располагаем по длине на расстоянии мм мм.
Изгибающий момент в накладках:
Усилия действующие на болты:
2.2.Расчет опорного узла
Опорный узел конструируем в виде стального башмака состоящего из опорного листа и двух фасонок с отверстиями для болтов крепящих основание арки. Башмак крепится к фундаменту при помощи двух анкерных болтов диаметром 20 мм.
Угол наклона опорной поверхности фрагмента перпендикулярен к оси нормальной силы. Следовательно необходимо проверить торец полуарки на смятие вдоль волокон. Площадь смятия 05 х 018 = 009 м2.
Определяем несущую способность болтов задавшись мм c = 18 мм.
Определяющим является кН.
Усилие среза действующее на нагели:
В данной курсовой работе разработаны следующие типы конструкций: плита покрытия ребристая с обшивками из плоских листов фанеры и ребрами стрельчатая арка. Для этих конструкций были подобраны сечения произведен проверочный расчет по I и II группам предельных состояний. Таким образом закреплены теоретические знания полученные в процессе изучения курса получены навыки в расчете и проектировании конструкций из дерева.
Курсовой проект представлен графической частью в виде одного листа формата А1 где приводятся чертежи всех рассматриваемых элементов а также пояснительной запиской с расчетами элементов однопролетного промышленного здания.
Список используемой литературы
СП 64.13330.2011. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. – М.: Стройиздат 2011. – 66 с.
СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Госстроя России. – М.: ФГУП ЦПП 2016. – 44 с.
Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник И.М. Гринь В.В. Фурсов Д.М. Бабушкин и др.; Под ред. И.М. Гриня. – К.: Будивельник 1988. – 240 с.
up Наверх