Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
|
Строительный факультет К курсовому проекту по дисциплине Конструкции из дерева и пластмасс Выполнил:Голубев А.Г. Проверил: Осетрин А.В. Задание на проектирование
Геометрическая схема арки
Стрела подъема арки f
=
(2/3)l
=2∙60/3=40 м; Длина хорды полуарки Стрела подъема полуарки fo
= 5 м > so
/15= 4,33 м; Радиус оси полуарки Центральный угол φ
Длина дуги полуарки По рис.1 tgα
=40/30=1,33; α
=53о
7’; φ
o
= 90о
- α
–
φ
/2 = 90о
- 53о
7’ - 22о
37’ = 14о
16’; l
1
/2=R
cosφ
o
= 63,0 м H
1
=R
sinφ
o
= 16,0 м Компоновка плиты
Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,0 м. Ширина плиты принимается – 1,5 м. Фанера на смоляном фенолформальдегидном клее по ГОСТ 3916 марки ФСФ. Листы берем размерами 1500х1500, стыкуя их по длине панели. Обшивки проектируем наименьшей допустимой толщины: верхнюю из семислойной фанеры толщиной 9 мм, нижнюю из пятислойной толщиной 6 мм Стыки обшивок выполняем впритык с накладками. Высота плиты h Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Ребра принимаем из ели 2-го сорта. По сортаменту принимаем доски 50х150 мм. После острожки кромок размеры ребер 50х144 мм. Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 48 см. Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два поперечных ребра. На внутреннюю обшивку, изнутри, нанести окрасочную пароизоляцию из битумно-резиновой мастики. Вентиляция в плитах осуществляется вдоль и поперек плит через вентиляционные отверстия в ребрах. Теплотехнический расчет плиты
Место строительства: г. Архангельск Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92: text
=-31°С; Средняя температура наружного воздуха отопительного периода: tht
=-4,4°С; Продолжительность отопительного периода со среднесуточной темпера-турой ≤8°С: zht
=253 суток; Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: tint
=+12°С; Зона влажности: 1 (влажная); Влажностный режим помещений: нормальный (75%); Условия эксплуатации: Б (нормальный); Табл. 2 Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий [2]. Принимаем толщину утеплителя согласно ГОСТ 20916 - 100 мм. Сбор нагрузок на плиту (кН/м2
)
Табл. 3 Сбор нагрузок выполняем в табличной форме в соответствии со СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия [1]: N п/п Единицы измерения Нормативная нагрузка Расчетная нагрузка Собственный вес продольных ребер: Собственный вес поперечных ребер: Верхняя и нижняя обшивки из фанеры Утеплитель: Пенопласт ФРП-1 Снеговая нагрузка
Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле Sg
=2,4 кН/м2
– расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2
горизонтальной поверхности земли (г Архангельск – IV снеговой район); Схему распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента m принимаем в соответствии с приложением 3 СНиП Нагрузки и воздействия [1], при этом промежуточные значения коэффициента m определяем линейной интерполяцией. Рис. 2 Схема распределения снеговой нагрузки Для покрытий в виде стрельчатых арок m1
=
cos
1,8a; m2
= 2,4sin
1,4a, где a — уклон покрытия, град Табл. 4 Коэффициенты m Ветровая нагрузка
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm
на высоте z
над поверхностью земли w
0
= 0,30 кН/м2
–
нормативное значение ветрового давления; (г. Архангельск – II ветровой район) k
– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности; (местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями) Табл. 5 Коэффициент k
с
e
- аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак "плюс" у коэффициентов с
e
соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак "минус" — от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией. gf
– коэффициент надежности по нагрузке. gf
= 1,4 - протяженность участка с однозначной эпюрой на определенном участке. Расчетные значения ветровой нагрузки Рис. 3 Схема аэродинамических коэффициентов и коэффициентов k. Статический расчет плиты покрытия
Фанерные панели рассчитываются только на воздействия нагрузок как плиты, свободно лежащие на двух опорах, и как элементы цельного коробчатого сечения, приведенного к наиболее напряженному материалу – фанере. Рис.4 Поперечное сечение плиты Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах. Равномерно распределенная нормативная нагрузка равна Равномерно распределенная расчетная нагрузка равна Расчетный изгибаемый момент: Поперечная сила: Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты
Расчет конструкции плиты выполняем по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4.23 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]. Приведенная ширина панели где Площадь поперечных сечений: - верхней полки - нижней полки Отношение модуля упругости материалов полок и ребер Площадь сечения панели, приведенная к материалу и ширине верхней полки Расстояние от нижней грани панели до центра тяжести приведенного сечения Расстояние от верхней грани панели до центра тяжести приведенного сечения h
-
yo
= 15,9 - 8,25 = 7,65 см. Приведенный момент инерции (собственными моментами инерции фанерных полок пренебрегаем): Приведенные моменты сопротивления Напряжения и прогибы
- в нижней полке - напряжения скалывания в клеевых швах между шпонами фанеры - устойчивость верхней сжатой полки СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; - Проверка верхней полки панели на местный изгиб от действия сосредоточенной силы Р=1,0·1,2=1,2 кН. Фанерную полку рассчитываем как пластинку, защемленную в местах приклейки к ребрам. Груз Р считаем распределенным на ширину 100 см. - прогиб панели от нормативной нагрузки Проверка панели на жесткость Вывод:
Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости. Расчет арки
Зерносклад пролетом 60 м представляет собой стрельчатую арку. Геометрическая схема – трехшарнирная статически определимая арка. Сбор нагрузок на несущие элементы арки Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения. Шаг арок – 3 м. Ширина сбора нагрузок – 3 м. Постоянные нагрузки Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле: kсм
= 3 – коэффициент собственной массы конструкции; Сосредоточенный груз от тельфераP
н
=30 кН, P
=30·1,2=36 кН Подсчет нагрузки сводим в табл.6. Табл. 6 Нагрузка на арку Постоянная, кН/м Снеговая, кН/м От тельфера, кН Ветровая, кН/м (0,38+0,917)·3= =3,891 0,3·3·k·c= =0,9·k·c (0,446+1,01)·3= =4,368 0,3·3·1,4·k·c= =1,26·k·c Рис.5 Схема арки Рис.6 Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка) Рис.7 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 1 вар.) Рис.8 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 2 вар.) Рис.9 Эпюра продольных сил (от тельфера) Расчет сочетаний нагрузок Расчет сочетаний усилий производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса "Лира Windows 9.0" Сочетание нагрузок Расчетные сочетания усилий принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний. Табл. 7 РСУ Список используемой литературы
1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.:ГП ЦПП, 1996.- 44с. 2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. 3. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983. 3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990. 4. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192. 5. А..В. Калугин. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций).-М.: Издательство АСВ, 2003.-224 с., с илл.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||