се – аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания (с наветренной поверхности = 0,8; с подветренной = 0,6)
k – коэффициент, учитывающий изменения ветрового давления по высоте (зависит от типа местности).
Высота колонны 4,2 м, k=0,5/
Расчетная погонная ветровая нагрузка на раму
(кН/пог.м) на участке h1 передается в виде равномерно распределенной:с наветренной стороны
с подветренной стороны
Вк – шаг поперечных рам, м.
Ветровая нагрузка на покрытие в расчете не учитывается, так как является разгружающей при угле наклона кровли 14º.
3.2 Подбор сечения колонны
Колонну проектируем дощатоклеенную прямоугольного сечения с шарнирным опиранием на фундамент.
В первом приближении примем:
Защемление колонны в пяте осуществляется с помощью анкерных креплений к оголовку, верхняя отметка которого должна возвышаться над уровнем чистого пола не менее 15 см.
Находим геометрические характеристики сечения:
сечение больше уменьшать нельзя, прочность колонны обеспечена с большим коэффициентом запаса.
В целях рационального решения узла сопряжения фермы с колонной примем конструктивно сечение колонны 190
198 (6 слоев =33мм).3.3 Проверка клеевого шва колонны
Вдоль здания колонны раскрепляем вертикальными связями и распорками, устанавливаемыми по середине высоты колонны.
требуется проверка колонны на устойчивость.
устойчивость колонны обеспечена.
Клеевой шов проверяем по касательным напряжениям.
прочность клеевого шва по касательным напряжениям обеспечена с большим запасом прочности.
3.4 Расчет опорной пяты
Для крепления анкерных болтов по бокам колонны сделаны вырезы на глубину трех досок =9,9 см.
Напряжения на поверхности фундамента:
Для фундамента конструктивно примем бетон В15 с Rb=8,5МПа.
Вычисляем размеры участков эпюры напряжений:
Усилия в болтах:
Площадь поперечного сечения болтов:
принимаем диаметр болтов =12 мм.
Траверсу для крепления анкерных болтов рассчитываем как балку.
Из условия размещения анкерных болтов диаметром 12 мм, принимаем равнополочный уголок
Напряжение:
Проверка прочности клеевого шва в анкерном креплении колонны:
- коэффициент при расчете на скалывание сжатых элементов = 0,125е = y – плечо сил скалывания
Напряжение в клеевом шве:
условие прочности клеевого шва под пятой колонны выполняется
прочность колонны обеспечена.4. Рекомендации по обеспечению долговечности и защиты от возгорания деревянных конструкций
4.1Обеспечение долговечности КДК
Для изготовления конструкций рекомендуется использовать сухой пиломатериал с влажностью W= 12%.
В период транспортировки защищать конструкции от увлажнения используя специальный укрывочный материал и соблюдая правила хранения и транспортировки конструкций.
Опорный узел колонны устраивается на 300 мм выше уровня чистого пола.
При проектировании учесть обеспечение свободного доступа к опорным узлам конструкций для осмотра и проветривания.
4.2 Защита КДК от возгорания
Проектируемое здание имеет значительную протяженность (88м), поэтому рекомендуется по длине здания устроить брандмауэрную стену с высотой на 600 мм выступающей над плоскостью кровли.
Соединительные стальные детали снижают предел огнестойкости деревянных конструкций, поэтому нужно их обрабатывать огнезащитными составами.
Несущие КДК обладают хорошей био- и огнестойкостью, поэтому для них применяют только локальную защиту торцов и опорных частей тиоколывыми мастиками (УМ-30м, УТ-32) и поверхностную окраску пентофталевой эмалью ПФ-115 при помощи краскопульта или кистями за 2 раза.Для раскосов фермы, продольных и поперечных ребер плит покрытия применять пропитку в горячехолодных ваннах в течении 2-4 часов.
5. Технико – экономические показатели
5.1 Расход основных материалов
Расход материалов на изготовление КДК
1.ферма
2. колонна
Расход древесины в деле:
Vqi – объем одной конструкции
Пi – количество несущих конструкций
S – площадь здания в осях
1.
2.
Расход стали:
Gстi – расход стали на одну конструкцию.
1.
Фактическая собственная масса несущей конструкции
qi – масса одной конструкции
1.
2.
Фактический коэффициент собственной массы конструкции
1.
Список используемой литературы
1. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия: М., 1987.
2. СНиП 2-25-80 Деревянные конструкции: М., 1983.
3. СНиП II-23-81* Стальные конструкции: М., 1990.
4. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника: М.,1986.
5. СНиП 23-01-99 Строительная климатология: М.,2000.
6. СНиП2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции: М., 1989.
7. Пособие по проектированию деревянных конструкций к СНиП II-25-80: М.,1986.
8. А..В. Калугин Деревянные конструкции: Пермь., 2001
9. И. М. Гринь Строительные конструкции из дерева и пластмасс: Стройиздат., 1979
10. В. Е. Шишкин Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс: Стройиздат., 1974.
11. Л. И. Кормаков Проектирование клееных деревянных конструкций: Будивельник., 1983.
12. А. В. Калугин Проектирование и расчет ограждающих конструкций: Пермь., 1990.