Конструкции из дерева и пластмасс Обоснование технико-экономических (стр. 1 из 4)
Оглавление
Введение
Общие данные
1. Выбор конструктивной схемы покрытия
2. Статический расчет фермы
3. Расчет элементов фермы
4. Краткие указания по изготовлению и монтажу Проверка прочности фермы при монтажных положениях
5. Показатели расхода материалов
Список литературы
Курсовой проект является самостоятельной работой студента и имеет своей целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических и практических знаний студентов по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс», а также практическое применение навыков по информатике при решении инженерных задач.
Курсовой проект состоит из графической части и пояснительной записки. Исходными данными для выполнения являются задание, выданное руководителем курсового проекта.
Принятые в проекте решения должны быть обоснованы технико-экономическими расчетами с оценкой возможных вариантов.
Проект должен разрабатываться с учетом требований охраны труда, техники безопасности, производственной Санитарии, пожарной безопасности и охраны окружающей среды.
Общие данные
Цель проекта – запроектировать ферму покрытие здания ремонтной мастерской размером в плане 24х64 м.
Район строительства – г. Свердловск.
Материал конструкций: сосновые доски II и III категорий влажностью не более 15%, стальные элементы из стали ВСт.3пс.
Клей марок КБ-3 или СП-2. Кровля рулонная.
Световой фонарь продольный из стеклопластиковых панелей, зенитного типа. Изготовление несущих конструкций заводское.
1. Выбор конструктивной схемы покрытия
При заданных условиях проектирования рациональным решением несущих конструкций являются сегментные фермы с клееными и металлическими нижними поясами. Блоки и верхних поясов, принятые одинакового размера, склеиваются из досок толщиной 35 мм из пиломатериалов II и III категорий.
Расстояние между фермами – 6,0 м. В целях обеспечения равнопрочности по изгибу не разрезных прогонов и равномерного распределения нагрузки между фермами расстояние от крайних ферм до торцовых стен принимается 5,0 м (см. лист 1).
Фонарь зенитного типа с наклонным остеклением из стеклопластиковых панелей имеет значительно меньшие размеры и вес по сравнению с другими типами фонарей. Учитывая боковое остекление здания, принимаем ширину фонаря 3,0 м. Поперечные рамы фонаря расположены через 6 м и опираются на верхние пояса ферм покрытия. Торцовые стенки фонаря расположены на предторцовых фермах.
Кровля рулонная по асфальтовой стяжке.
Необходимая устойчивость верхних поясов из плоскости ферм обеспечивается двойным жестким настилом.
Покрытие теплое с плитным утеплителем из двух слоев фибролита. Конструкция покрытия показана листе 2.
Прогоны неразрезные, расположенные через 1,25 м, составлены из двух досок на ребро со стыками вразбежку. Фермы попарно связаны между собою вертикальными связями из досок в плоскости крайних раскосов.
Определение общих размеров фермы.
Расчетный пролет фермы l=24,0 м; расчетная высота фермы h=l /6=4,0 м; строительный подъем l /200=12см. Радиус кривизны пояса
м.Длина дуги по оси верхнего пояса
м,где
- центральный угол дуги, определяется из выражения 
откуда
Верхний пояс составляем из четырех блоков одинаковой длины
м,т.е. меньше стандартной длины досок. Длина панелей нижнего пояса
м.Центральный угол дуги
.Длина хорды
см.Размер стрелки
см.Тогда
м. Длина раскоса 
м.Длина раскоса
м.Угол наклона касательной к дуге верхнего пояса на опоре
;то же, в узле Б
.Угол наклона раскоса БД к горизонту в узле Д при
.У
гол наклона раскоса ДВ к горизонту
. Нагрузки. При определении собственного веса крыши (табл. 1) принимаем рабочий настил виде обрешетки из брусков 40х40 мм, расположенных через 150 мм, неразрезные прогоны из двух досок 70х200 мм.
Таблица 1. Нагрузки от собственного веса крыши в кг/м2
| Элементы крыши | Нормативная нагрузка | Коэффициент нагрузки | Расчетная нагрузка |
Один слой рубероида и один слой пергамина на мастикеЗащитный настил из досок 19 мм 0.019*500Рабочий настил из брусков 40х40 мм, расположенных через 150 мм 0.04х4/15х500Пароизоляция (один слой толя)Асфальтовая стяжка 15 мм 0.015х1800Прогоны сечением 2х70х200, расположенные через 1,15 м  Утеплитель из двух слоев фибролита 0.11*350 | 6.09.05.32.227.012.238.5 | 1.11.11.11.11.21.11.2 | 6.610.55.82.432.413.446.2 |
| Итого 116,4 100.7 | |||
Принимаем вес покрытия равномерно распределенным по площади горизонтальной проекции. Вес крыши, отнесенный к 1 м2 плана, определяем путем умножения полученного веса на коэффициент
Следовательно нормативная нагрузка от крыши на 1 м2 плана равна gнкр=100.7*1.07=108 кг/м2, расчетная gкр=116.4*1.07=124 кг/м2.
Снеговая нормативная нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия (3-й район) Рнсн=100 кг/м2; расчетная Рсн=100*1.4=140 кг/м2.
Настил и прогоны рассчитываются с учетом увеличения снегового отложения с заветренной стороны фонаря (см. [6], п.5.5). Ферму рассчитываем на полную и одностороннюю снеговую нагрузку. Ветровая нагрузка, ввиду ее малого влияния на ферму, не учитывается. Нагрузка от веса зенитного фонаря принята согласно примеру 2,в. Вертикальное давление Р на каждом скате от веса фонаря (589 кг) и от веса стеновой панели (500 кг) считаем приложенным в одной точке Р=589+500=1089 кг. Снеговая нагрузка на ферму определяется (рис. 4) с использованием коэффициентов перехода по [6], (табл.6)
Расчетное давление снега по 1 варианту
кг/м2; 
кг/м2;по 2 варианту
кг/м2; 
кг/м2.Средняя величина снеговой нагрузки по 1 варианту
кг/м2,по 2 варианту
кг/м2. 
Рис. 4. Схема снеговой нагрузки. 1-первый вариант; 2-второй вариант загружения.
Отсюда видно, что общее количество снега на покрытии в обоих вариантах почти одинаково. Однако, учитывая большую концентрацию нагрузки в середине пролета, принимаем для расчета 2 вариант загружения (рис. 5).
Средняя нормативная постоянная нагрузка от крыши и фонаря
кг/м2.Собственный вес фермы определяем по формуле:
кг/м2.Расчетная нагрузка от собственного веса
кг/м2.Расчетная нагрузка на узлы фермы (рис. 6) следующая:
Рис. 5. Схемы загружения верхнего пояса: а-постоянная нагрузка; б-временная нагрузка.
на узел А: постоянная
кг,снеговая
кг.на узел Б: постоянная
кг;снеговая
кг;на узел В: постоянная
кг.снеговая
кг.