Конструирование и расчёт деревянных конструкций одноэтажного промышленного здания (стр. 1 из 5)
Министерство агентства по образованию
ГОУ ВПО
Саратовский государственный технический университет.
Кафедра ПГС
Пояснительная записка
к курсовому проекту:
”Конструирование и расчёт деревянных конструкций
одноэтажного промышленного здания”.
Выполнил:
Проверил:
Саратов 2007
Содержание
| I. Задание на проектирование | 3 |
| II. Введение | 4 |
| III. Конструирование и расчёт клеефанерной плиты покрытия | 5 |
| IV Конструирование и расчёт клеефанерной двускатной балки покрытия двутаврового сечения | 12 |
| V. Конструирование и расчёт дощатоклееной колонны прямоугольного сечения | 20 |
| VI. Расчёт узла сопряжения колонны с фундаментом | 25 |
| VII. Расчет и проверка на смятие опорного бруса (распорки по колонне) | 29 |
| VIII. Список использованной литературы | 30 |
I.Задание на проектирование
Исходные данные для проектирования :
Для здания с параметрами:
-пролёт 18 м
-шаг несущих конструкций 4 м
-длина здания 48
-высота колонны 9 м
-район строительства Вологда.
Необходимо спроектировать:
1) клеефанерную панель покрытия
2) двускатную клеефанерную балку двутаврового сечения (Б7)
3) дощатоклеенную колонну с узлом защемления в фундаменте(К1)
II. Введение
К индустриальным деревянным конструкциям относятся деревянные клееные конструкции, которые представляют собой крупноразмерные конструкции заводского изготовления. Применение клееных деревянных конструкций удовлетворяет требованиям технической политики в области строительства, так как снижает массу зданий и сооружений, обеспечивает их капитальность и длительность эксплуатации, а также уменьшает трудоёмкость возведения сооружений.
Древесина и конструкции на её основе обладают большой стойкостью по отношению к агрессивным средам и поэтому во многих случаях целесообразно их применение в зданиях с агрессивными средами. Сравнительная лёгкость древесины с учётом её достаточно большой прочности и жёсткости позволяет перекрывать значительные пролёты. Масса древесины сосны и ели равна 0.5 т/м3
Долговечность деревянных конструкций, защищённых от загнивания только конструктивными мерами, достигает сотен лет.
В настоящее время помимо конструктивных мер для защиты деревянных конструкций не только от гниения и древоточцев, но одновременно и от возгорания применяют обработку химическими составами, что повышает их надёжность при многолетней эксплуатации.
Рассматривая области строительства, в которых целесообразно использовать деревянные конструкции, следует, прежде всего, указать на здания и сооружения, подвергающиеся некоторым агрессивным воздействиям. Это цехи химических производств, производственные здания сельскохозяйственного строительства.
Учитывая, что древесина для некоторых районов страны является местным материалом, её целесообразно использовать в качестве несущих конструкций пролётных строений автодорожных мостов. Благодаря лёгкости деревянных клееных конструкций, их можно применять в зданиях общественного назначения, таких, как: крытые рынки, спортивные сооружения, выставочные павильоны и т. п. При строительстве крупных промышленных объектов клееные деревянные конструкции выгодно использовать для строительства сборно-разборных временных сооружений.
Для повышения качества клееных деревянных конструкций необходимо переходить на применение для них пиломатериала надлежащего качества, а для склеивания употреблять клей на основе резорцина.
III. Конструирование клеефанерной панели покрытия
Ввиду малости уклона верхнего пояса балки покрытия (уклон принимается до 10 %) считаем длину верхнего пояса балки равной пролету здания, т.е. 18 м. В этом случае можно принять номинальные размеры плиты 1,5´4,0 м. В продольном направлении длину плиты принимаем 3980 мм при зазоре между плитами 40 мм. Каркас плиты выполняем из сосновых досок 2-го сорта с расчетным сопротивлением скалыванию вдоль волокон при изгибе Rск = 1,6 МПа (п. 5а табл. 3 [1]).
Обшивки плит принимаем из березовой фанеры марки ФСФ толщиной 8 мм. Приняв ширину листов фанеры 1525 мм, с учетом обрезки кромок ширину плиты принимаем 1490 мм, а поверху – 1470 мм, что обеспечивает необходимый зазор между плитами. Расчетные характеристики фанеры принимаем по табл. 10 // 3 /: Rф.с. = 12 МПА;
= 6,5 МПа; Rф.р.= 14 МПа; Rск = 0,8 МПа. Листы фанеры принимаем длиной 1525 мм, стыкуя их в двух местах по длине плиты. Стыки обшивок выполняются «на ус». Для стыковки обшивок и их крепления к ребрам каркаса принимаем фенолорезорциновый клей ФРФ-50.Высоту ребер каркаса принимаем h = l / 35 = 400 / 35 = 11,4 см. С учетом сортамента досок и их острожки сечение средних продольных ребер 46´146 мм, крайних продольных ребер – 28´146 мм. Общее число продольных ребер – 4, что обеспечивает расстояние в свету между ребрами менее 50 см. Торцевые и поперечные ребра принимаем составного сечения высотой 146 мм и толщиной 28 мм. Число поперечных ребер – 2, что обеспечивает расстояние между ними не более 1,5 м.
В качестве утеплителя принимаем минераловатные плиты. Толщину утеплителя определяем по средней суточной температуре воздуха в январе (для Вологды tec = t1 – D1 = -10-20 = -30°С) и принимаем 80 мм. При высоте ребер 146 мм над утеплителем обеспечивается воздушная прослойка для вентиляции. Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Для удержания утеплителя в проектном положении принимаем решетку из брусков 25´25 мм, которые крепятся гвоздями к ребрам.
Рис. 1
Сбор нагрузок
Таблица №1
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
| 1. Постоянная | |||
| - вес кровли | 0,15 | 1,3 | 0,195 |
| - вес ребер | 0,088 | 1,1 | 0,097 |
| - вес обшивок | 0,10 | 1,1 | 0,11 |
| - вес утеплителя | 0,134 | 1,2 | 0,16 |
| 2. Временная | |||
| - снеговая | 1,68 | 2,4 | |
| Итого: | 2,152 | 2,962 |
Коэффициент надежности по нагрузки от веса конструкций определяется (по табл. 1 [1] ) т.е. равна 1,1.
Плиту рассчитываем как балку находящуюся под воздействием равномерно распределенной нагрузки.
Рис. 2
Максимальные значения расчетных усилий.
3/1,5=2, плиту рассчитываем как однопролетную балку.
; 
-изгибающий момент
-поперечная сила
Расчет плиты по 1 группе предельных состояний.
, где 
- расчетное сопротивление фанеры растяжению, равное 14 мПа. (таблица10 [2] ), 
- коэффициент учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки (при зубчатом соединении); 
момент сопротивления сечения приведенного к фанере; 
, где 
момент инерции фанерных обшивок.