Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 52
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ КІРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Будівельних, дорожніх машин та будівництва»
з курсу «Конструкції з дерева і пластмаси»
Свінцицький С.О..
Прийняв: к.т.н. доцент
Настоящий В.А.
Кіровоград 2001 р.
Даний проект розроблено на основі завдання № 32 виданого кафедрою “Будівельні, дорожні машини та будівництво”. Проектуєма будівля призначена для житлових цілей в м. Купянск. В якості огороджувальних конструкції покриття приймаємо дощато-цвяхові щити з дошок третього сорту розміром в плані 2,0х1,5 м, які опирається на нерозрізні спарені прогони з другого сорту деревини. По дощатим щитам вкладають по шару рубероїда, утеплювач, асфальтова стяжка і троьохшаровий рубероїдний килим. В якості утеплювача приймаємо 2 шара мінераловатних плит товщиною по 5 см кожна з об’ємною массою g
=350 кг/м3
. Відповідно класу відповідальності будівлі призначаємо коєфіцієнт надійності за призначенням g
n
=0.95 При співвідношенні Таблиця 1 – навантаження на 1 м2
горизантальной проекції покриття. Асфальтна стяжка d
=1 см, S
=1800 кг/м3
0.18 1.3 0.23 Мінераловатні плити d
=10 см, S
=350 кг/м3
0.35 1.3 0.46 Дошки робочого настилу d
=19 мм, r
=700 кг/м3
0.133 1.1 0.15 Тимчасове навантаження – сніг
0.7 1.4 0.98 Покрівельний щит розраховуємо, як двох прольотну нерозрізну балку. Розрахунковий опір згину і модуль пружності деревини берези третього сорту з урахуванням коефіцієента умов роботи mв
і коефіцієнта надійності по призначеннюg
n
:
де Погоне навантаження на полосу щита шириною 1 м: - нормативне
- розрахункове
Розрахунковий згинаючий момент:
Момент опору і момент інерції полоси 1 м:
Напруження
В зв’язку з малим напруженням зменьшуємо товщину дошок робочого настилу до d
= 16 мм, після чого слідує що:
Погоне навантаження становить: - нормативне
- розрахункове
Згинаючий момент:
Геометричні характеристики:
Напруження:
Потоншення далі не можливе. Перевіряємо жорсткість:
PH
=1 кН
З коефіцієнтом надійності g
f
=1.2 і постійне навантаження. Розрахунковий згинаючий момент:
В зв’язку з наявності в щиті розкісної підшивки, зосереджений вантаж розподіляється на полосу настила шириною 0.5 м. Враховуючи це,
Напруження
де mн
=1.2 – коефіцієнт умов роботи при дії монтажного навантження. При відстані між прогонами 1 м навантаження на 1 м прогона: - нормативне
- розрахункове
Розрахунковий згинаючий момент на опорах нерозрізного прогона прольотом 4.5 м
Потрібний момент опору
де Приймаємо прогон з двох дошок перерізом 40х175 мм, для якого:
Напруження:
Відносний прогин
Стик дошок прогона розташовують в розбіжку на відстані 0.21L выд осі опор. Для сполучення двох дошок між собою приймаємо цвях діаметром 4 мм і довжиною 120 мм. Несуча спроможність одного цвяха для однозрізних сполучень:
де Розрахункова несуча спроможність Необхідна кількість цвяхів з кожного боку стика
Приймаємо 6 штук. Проектуємо клеефанерну балку з плоскими стінками з березової клееної фанери марки ФСФ. Уклон верхнього пояса балки приймаємо i
=1:10. Верхній пояс проектуємо з дошок берези третього сорту перерізом 169х33 мм (після остружки дошок 175х40 мм) з пропилами, нижній з таких же дошок другого сорту. Переріз балки приймаємо коробчатий з трьома фанерними стінками товщиною 9 мм кожна. Навантаження на один кв.метр горизонтальної проекції від захисних конструкцій покриття і покрівлі.
Нормативне снігове навантаження
де m
=1 –коефіцієнт переходу від снігового навантаження на поверхні землі до навантаження по покритті. Власна вага балки
де kвв
– коефіцієнт власної ваги балки
Розрахункове снігове навантаження
при Погонне навантаження на балку: - нормативне
- розрахункове
де a
– крок несучих конструкцій. Висоту поперечного перерізу балки в середині прольота – приймаємо: h
=152.5 см, що відповідає стандартної ширині фанерного листа. При уклоні покрівлі i
=1:10 висота перерізу на опорі буде
Потрібна ширина перерізу балки визначається з виразу:
де Приймаємо пояса балки з двох дошок з занальною шириною Розрахунковими перерізами балки будуть перерізи з координатами:
- розрахунок по нормальним напруженням і на стійкість фанерної стінки; x
2
= 1.1 м (відстань від опори до першого стика) - розрахунок фанерних стінок по головним напруженням; x
3
= 0.55 м (відстань від осі опори до середини первої панелі балки) - розрахунок фанерної стінки на стійкість x
4
= 0 (опорний переріз) - розрахунок на зріз фанерної стінки і на сколювання між поясом і стінкою x
5
= l
/2 – розрахунок по деформаціям Для цих перерізів обчислюються: - згинаючий момент і поперечна сила
- висота перерізу, відстань між центрами поясів, висота стіни в просвіті
- приведені до фанери геометр. хар-ки а) момент інерції
де kф
–
коефіцієнт, який враховує підвищення модуля пружності фанери при згині в площині листа. б) момент опору
в) статичний момент площі на рівні внутрішньої кромки
Для перерізу де
Для іншіх перерізів всі необхідні параметри обчислюють аналогічно. Результати обчислень зведені в табл.2 Таблиця 2. Q
,
кН
Iпр
,
см4
Перевірка напружень Переріз 1
а) розтягуючі напруження і нижньому поясі
б) розтягуючі напруження в фанернії стінці:
де mф
= 0.8 – коефіцієнт, який враховує зниження розрахункового опору фанери, стикованої на вус при роботі його на згин в площині листа. в) напруження стиску в верхньому поясі При розкріпленні верхнього поясу з площини панелями покриття через 1.5 м гнучкість:
коефіцієнт поздовжнього згину:
Напруження:
де Перевірка стійкості фанерної стінки. Відстань між ребрами в просвіті a
=130 см. Висота фанерної стінки hст
=104.7. Так, як При Нормальні і дотичні напруження в фанерній стінці на рівні внутрішньої кромки поясів:
Переріз 2
В зоні першого від опори стика фанерних листів перевіряємо стінки на дію головних розтягуючих напружень. Нормальні і дотичні напруження в даній стінці на рівні внутрішньої кромки розтянутого пояса
Головне напруження розтягу
де
Переріз 3
Перевіряємо стійкість фанерних стінок в опорній панелі. Відстань між ребрами жорсткості в просвіті а
0
= 100 см, висота факерної стінки hст
= 64.2 см Так як При Нормальні і дотичні напруження в фанерній стінці на рівні внутрішній кромкі поясів.
Переріз 4
а) Напруження зрізу в фанерній стінці на рівні нейтральної осі.
де б) Напруження сколювання по вертикальним швам між поясами і стінкою
де Переріз 5
Прогин клеєфанерної балки в середині прольота визначаємо згідно
де
Відносний прогин балки
Опорна реакція балки передається на два вклеєні стержні. Необхідна довжина частини стержня, що заправляється: де Приймаємо клеєні колони прямокутного перерізу висотою 9 м з деревини берези другого сорту. Постійний розрахунковий тиск на колону від покриття Тимчасове снігове навантаження
Тимчасове навантаження від стінового огородження
де Рст
– навантаження від 1 м2
стінового огородження. Вітрове навантаження на колони: - ліву
- праву
де W
0
= 0.30 кН/м2
швидкістний тиск вітру для району будівництва. k
– крефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску на висоті. с
1
, с
3
– аеродінамічний коефіцієнт g
f
= 1.4 – коефіцієнт надійності по вітровому навантаженню h
0
– висота стін вище відмітки колон. Ширину перерізу колон приймаємо b
= 16 см Необхідну висоту перерізу визначаємо з виразу:
де
Приймаємо h
= 62.7 см (19 шарів по 33 мм) Навантаження від власної ваги колони
де Рама являється один раз статично невизначеною системою. За зайву невідому приймаємо поздовжнє зусилля x
в ригелі визначаємо його окремо від кожного виду навантаження.
де hn
– товщина панелі стінового огородження
Внутрішні зусилля в заправленні колон. Згинаючі моменти
де Поперечні сили
Поздовжні сили
Розрахункове значення зусиль
Розрахунковим перерізом буде переріз ослаблений отворами під болти для кріплення сталевих накладок dб
=16 мм. Геометричні характеристики розрахункового перерізу площа: момент опору
де 0.8 – коефіцієнт, що враховує ослаблення в розрахунковому перерізі Гнучкість колони в площині згину
де m
- умова закріплення. Коефіцієнт
Напруження в поперечному перерізі
Сколюючі напруження в клеєному шві
де Перевіряємо стійкість площинної форми деформування. Гнучкість із площини згину
коефіцієнт поздовжнього згину
де Коефіцієнт де kф
– коефіцієнт, що залежить від форми епюри згинаючих елементів. Так як j
м
, j у
– більше одиниці, стійкість площиної форми деформування забезпечена. Розрахунок анкерних болтів виконуємо за максимальним розтягуючим моментом. Зусилля при дії постійного навантаження з коефіцієнтом надійності де Напруження на поверхні фундаменту
Розміри ділянок епюри напружень
- розрахунковий опір фундаментних болтів розтягуванню; ma
= 0.85 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність навантаження болтів. Приймаємо анкерні болти діаметром 22 мм і Авп
= 3.8 см2
Необхідна кількість двух різних болтів діаметром 18 мм, що приєднують сталеві накладки до колони.
Металеві елементи приймаємо із сталі ВСт3 пс товщиною 8 мм. Вважаючи на очевидний запас міцності їх розрахунок не виконуємо. Дії, направленні на забезпеченнія довговічності та пожарної безпеки дерев’яних конструкцій ділеться на два вида: конструктивні та хімічні. Конструктивні дії передбочають використання сухих пиломатеріалів для виготовлення конструкцій, устрою гідроізоляції від грунтової води, захист конструкції від атмосферних осадків та ін. (захист від гниття); проектування конструкції масивного поперечного перерізу без пустот та виступів, добра остружка поверхні (захист від возгорання). Наряду з конструктивними діями, необхідно застосовувати хімічні засоби захисту конструкції від гниття та возгорання. Деякі з них зводяться в табл.3 Таблиця 3 1. Несущі конструкції: - клеєні - неклеєні 2. Огороджуючі конструкції, деталі каркаса, та внутрішні поверхні обшивок 3. Места соприкасання клеєних елементів з бетоном, камнем, металом Окраска вологозахистними матеріалами Пропитка розчином антиперена (50кг/м3
) та антисептика (2.5…3.6 кг/м3
) Поверхнева обробка комбінованими розчинами солей Нанесення паст антисептичних після чого с нанесенням гідроізоляції рулоними матеріалами Пентафталева емаль ПФ-115, порхлорвінілові фарби 11ХВО 3% розчин фтористогонатрія, 20% розчин сульфата аммонія 3% розчин фтористого натрія, 20% розчин сульфата аммонія Паста антисептична на латексі марки 200 2. СНиП-25-30 Деревянные конструкции. Нормы проектирования. Госстрой СССР – М.: Стройиздат 1982 – 65 с. 3. СниП 201.07-85 Нагрузки и воздействия М.: Госстрой СССР, 1988 – 35 с. 4. Клименко В.З. Проектування дерев’яних конструкцій. Київ. 1993. 120 с. 5. Конструкции из дерева и пластмасс. Типовая программа и методические указания по курсу и выполнение курсового проекта./ Н.Т.Андрейко, Ю.А.Бедржицкий, А.Е.Соган и др. Полтава. Полт.ИСИ.1989.70с. Зміст
1. Вступ.....................................................................................................
2 2. Призначення будівлі................................................................ 2 3. Розрахункова частина........................................................... 2 3.1. Розрахунок покрівлі....................................................................
2
3.1.1. Збір навантажень.....................................................................
4
3.1.2. Розрахунок на постійне і тимчасове снігове навантаження.
5
3.1.3. Розрахунок на зосереджений вантаж.................................
6
3.1.4. Розрахунок прогона..................................................................
7
3.1.5. Розрахунок стику прогона......................................................
8
3.2. Розрахунок кроквяної балки....................................................
9
3.2.1. Навантаження на балку.........................................................
9
3.2.2. Конструктивний розрахунок..............................................
10
3.3. Розрахунок опорного вузла балки......................................
16
3.4. Розрахунок колон будівлі.......................................................
17
3.4.1. Навантаження на колону....................................................
17
3.4.2. Конструктивний розрахунок..............................................
19
3.5. Розрахунок анкерного кріплення........................................
21
4. Захист від гниття і займання......................................... 23 5. Література...................................................................................... 25
|