Конструкции из дерева и пластмасс производственное здание в г. Томске (стр. 1 из 4)

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра ''Металлических и деревянных конструкций''

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по курсовому проекту: ''Конструкции из дерева и пластмасс''

производственное здание в г. Томске

Выполнил:

Проверил:

Томск 2011
Содержание

Геометрические размеры фермы…………………………………………………...	3
Расчет клеефанерной утепленной плиты покрытия для промышленного здания…………………………………………………………………………………	4
Определение усилий в элементах фермы…………………………………………...	6
Расчет верхнего пояса……………………………………………………………….	7
Расчет нижнего пояса ………………………………………………………………	9
Расчет опорного раскоса…………...……………………………………………….	9
Расчет среднего раскоса ……………………………………………………………	9
Расчет опорной стойки ……………...……………………………………………...	10
Расчет средней стойки ...……………...…………………………………………….	10
Конструирование и расчет узлов фермы ………………………………………….	11
Узел А ……...………………………………………………………………………..	11
Узел Б ………………………...……………………………………………………...	11
Узел В …………….………………………………………………………………….	12
Узел Г ………………………………………………………………………………...	13
Узел Д………………………………………………………………………………..	14
Расчет колонны из клееного бруса………………………………………………...	16
Список литературы………………………………………………………………….	21

Геометрические размеры элементов фермы

Расчетный пролет фермы при нулевой привязке:

ℓ_ф=L–a

где: L–пролет здания, L=24 м.

а– высота сечения колонны.

Предварительно можно назначить сечения колонны исходя из заданной предельной гибкости 120, целесообразно принять гибкость несколько меньше предельной, принимаем λ=100.

Тогда из ворожения:λ=ℓ₀/r_x=2.2Н/0,289а=100 получим высоту сечения колонны:

где: ℓ₀=µ₀∙Н- расчетная длинна.

µ– коэффициент, принимаемый равным при шарнирно-закрепленном и другом защемленном конце–2,2.

Расчетный пролет фермы:

ℓ_ф=h–a=24–0.66=23.34 м

Назначаем высоту фермы:

h_ф=1/7l_ф=23.34/7=3.34≈3.4 м

Нижний пояс фермы разбиваем на 4 равные панели длинной:

U₁=ℓ_ф/4=23.34/3=7,78 м

Высота фермы на опоре:

V₁=h_ф–0.5∙ℓ_ф∙tgα=3.4–0.5∙23.34∙0.1=2.233 м

Разность высот фермы:

∆h= h_ф–V₁=3.4–2.233=1.167 м

Длинна верхнего пояса по скату:

м

Длинна панели верхнего пояса по скату и длинна раскосов м/у центрами узлов:

О₁=ℓ_n/3=11,728/3=3,91 м

м

м

Длинна средней стойки:

м

Расчет клеефанерной утепленной плиты покрытия для промышленного здания

Материал обшивок принимаем водостойкою березовою фанеру марки ФСФ.

Материал каркаса – сосновые доски.

Клей марки КБ–3.

Шаг расстановки несущих конструкций – 4м.

Место строительства – IVрайон по весу снегового покрова.

Ширину плиты назначаем 1,48 м.

Длину плиты принимаем 398 см с учетом зазора.

Для обшивок используем семислойную фанеру толщиной δ=10 мм.

Высоту продольных ребер назначаем равной 175 мм, после острожки кромок составит: h_р=175–2∙3=169 мм.

Ширину продольных ребер (толщину досок) принимаем равной 50 мм.

Утеплитель – плиточный полистирольный пенопласт марки ПС–Б (γ=40 кг/м³) δ=50 мм прикрепляем к нижней обшивке плиты.

Конструкция плиты показана на рис. 1.1.

Вычисляем нагрузку, приходящая на 1 пог.м. длинны плиты (табл. 1).

Расчётным пролётом плиты считаем её длину, уменьшенную на 1%, т.е.:

l=0.99х398=394 см

Расчётная ширина обшивки:

b_пр=0.9(148-4.8)=129 см

Находим момент инерции приведённого сечения панели:

см³.

Где: Е_д=1000 кН/см² – модуль упругости древесины рёбер.

Е_ф=900кН/см² –модуль упругости семислойной фанеры обшивок.

Таблица 1

Погонная нагрузка на плиту покрытия кН/м

Наименование	Нормативная	Коэффициент	Расчетная
Рубероид (3 слоя)	0,133	1,1	0,147
Фанера обшивки	0,207	1,1	0,228
Ребра каркаса	0,213	1,1	0,231
Утеплитель	0,025	1,2	0,030
Пароизоляция	0,012	1,2	0,015
Итого:	0,59	–	0,651
Снеговая нагрузка	2,5	–	3,56
Итого:	3,09	–	4,211

Рис. 1. Плита покрытия

Момент сопротивления приведённого сечения:

см⁴

Максимальный изгибающий момент в середине пролёта:

кН∙м

Напряжение растяжения в нижней обшивке определяем:

кН/см²≤k_фR_ф.р.=0,6∙1,4=0,84 кН/см².

Расстояние между рёбрами каркаса a=29.6 см.

Отношение а/δ=29.6/1=29.6<50.

Величина коэффициента устойчивости сжатой фанерной обшивки при

а/δ<50→φ_ф=1–[(а/δ)2]/5000=1–29.6²/5000=0.825.

Устойчивость сжатой фанерной обшивки:

кН/см²≤R_ф.р.=1,2 кН/см²

Изгибающий момент:

кН∙см

Момент сопротивления расчётной полосы обшивки:

см³

Напряжение:

кН/см²< R_ф.р./γ_n∙0.15∙1.2=0.944

Поперечная сила на опоре:

кН

Относительный прогиб плиты:

Определение усилий в элементах фермы

Нагрузки от собственного веса покрытия и снега:

q^н_кр=0,59/1,48=0,399 кН/м²; q^р_кр=0,651/1,48=0,44 кН/м²

Снеговая нагрузка, принимаем для IV снегового района:

р^н_сн=2,4∙0,7=1,68 кН/м²; р^р_сн=2,4 кН/м²

Ориентировочно нормативная нагрузка от собственного веса фермы:

кН/м²

Расчетное значение этой нагрузки:

кН/м².

Расчетная узловая нагрузка от веса кровли и самой фермы.

кН

Расчетная узловая нагрузка от снега на покрытие:

кН

где: Р_с–расчетное значение снеговой нагрузки.

Расчётные усилия в стержнях фермы представлены в таблице 2.

Таблица 2

Расчетные усилия в узлах фермы, кН

Наименование стержней	Обозначение стержней	Усилие от единичной нагрузки			Усилие от собственной массы, Q кН (15,27 кН)	Усилие от снеговой нагрузки			Расчетные усилия
		Слева	Справа	По всему пределу		Слева	Справа	По всему пределу	Растяжение	Сжатие
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Верхний пояс	O1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
	O2	-3,31	-1,96	-5,27	-80,47	-186,32	-110,33	-296,65	–	-377,12
	O3	-3,31	-1,96	-5,27	-80,47	-186,32	-110,33	-296,65	–	-377,12
Нижний пояс	U1	2,68	1,20	3,88	59,25	150,86	67,55	218,41	277,61	–
	U2	2,64	2,64	5,28	80,63	148,61	148,61	297,22	377,85	–
Стойки	V1	-0,50	0	-0,50	-7,64	-28,15	0	-28,15	–	-35,79
	V2	-1,00	0	-1,00	-15,27	-56,29	0	-56,29	–	-71,56
Раскосы	D1	-3,19	-1,40	-4,59	-70,09	-179,57	-78,81	-258,38	–	-328,47
	D2	0,75	0,98	1,73	26,42	42,22	55,16	97,38	123,8	–
	D3	0,85	-0,83	0,02	0,31	47,85	-46,72	1,13	1,44	–
Опорные реакции	R	-2,25	-0,75	-3,00	-45,81	-42,22	-168,87	-211,09	–	-256,9

Расчет верхнего пояса