Смекни!
smekni.com

ПЗ к КП по деревянным конструкциям (стр. 1 из 4)

Содержание

1. Задание на проектирование

2. Расчет элементов покрытия

2.1 Конструирование клеефанерной панели покрытия

2.2 Проектирование двускатной клеефанерной балки покрытия двутаврого сечения

3. Конструирование и расчет дощатоклеенной колонны

4. Расчет узла защемления колонны в фундаменте

5. Литература

1. Задание на проектирование

Исходные данные для проектирования

Расчётный пролёт l1=18 м

Высота от уровня пола до низа несущей конструкции покрытия Н1=12м

Район строительства по весу снегового покрова – III

по ветровой нагрузке – IV

Расстояние (шаг) между несущими конструкциями (рамами) В=5,0 м

Здание цеха – однопролётное

Основной несущий элемент –двухшарнирная рама со сплошными дощатоклеенными стойками

Дополнительные данные

Порода древесины – сосна

Все здания – утеплённые

В качестве ограждающих элементов покрытий - клеефанерные панели

В качестве несущей конструкции покрытия – двускатные клеефанерные балки двутаврового сечения

Длину здания принимаем равной десяти шагам несущей конструкции –50 м

Фундаменты отдельно стоящие, под стойки рамы, проектируем из бетона класса В15. Расчётное сопротивление грунта – 0,2 МПа

Тип местности для определения ветровых нагрузок – В

Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкций принять AI

Здание II уровня ответственности, коэффициент надёжности по назначению γn=0,95

Устойчивость конструкций обеспечивается постановкой связей в покрытии и вертикальных продольных связей между стойками.

2. Расчёт элементов покрытия

2.1. Конструирование клеефанерной панели покрытия

Материалы плиты

Древесина рёбер – сосна 2 сорта по ГОСТ 8486-86*Е

Обшивки из фанеры марки ФСБ по ГОСТ 11539-65

Клей марки ФРФ-50

Утеплитель – минераловатные плиты толщиной 80 мм

Пароизоляция – полиэтиленовая плёнка толщиной 0,2 мм

Конструктивная схема плиты

Ввиду малости уклона верхнего пояса балки покрытия (уклон принимается до 10 %) считаем длину верхнего пояса балки равной пролету здания, т.е. 18 м.

Принимаем ребристую конструкцию размерами в плане 4980х1180 мм с четырьмя продольными ребрами. Поперечные ребра устанавливаются в торцах панели и в местах стыков фанерных обшивок. Направление слоёв наружных слоёв фанеры верхней и нижней обшивок принимаем продольными. Деревянный каркас плиты образуем 4 продольными рёбрами из досок, жёстко склеенных с фанерными обшивками. Высоту ребер каркаса принимаем h = l / 35 = 500/ 35 = 14,3 см. С учетом сортамента досок и их острожки сечение продольных ребер 46´120 мм. Общее число продольных ребер – 4, что обеспечивает расстояние в свету между ребрами менее 50 см.

Обшивки толщиной по 14 мм предварительно состыкованы по длине. Под стыками обшивок и в торцах предусматриваем поперечные рёбра. Плиту рассчитываем как свободно лежащую на двух опорах однопролётную балку. Торцевые и поперечные ребра принимаем составного сечения высотой 120 мм и толщиной 46 мм. Число поперечных ребер – 3, что обеспечивает расстояние между ними не более 1,5 м.

Для удержания утеплителя в проектном положении принимаем решетку из брусков 25´25 мм, которые крепятся гвоздями к ребрам.

Рис.1

Сбор нагрузок и статический расчёт

Нагрузки на плиту приведены в таблице 1

Таблица №1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке γf

Расчетная нагрузка, кН/м2

1. Постоянная
- вес кровли

0,15

1,3

0,195

- вес ребер

0,113

1,1

0,124

- вес обшивок

0,10

1,1

0,11

- вес утеплителя

0,124

1,2

0,15

2. Временная
- снеговая

1,26

1,8

Итого:

1,747=0,487+1,26

2,378=0,578+1,8

;

Максимальный изгибающий момент в середине пролёта плиты с учётом II уровня ответственности

Максимальная поперечная сила с учётом II уровня ответственности

Рис. 2

Геометрические характеристики поперечного сечения

Расстояние между продольными рёбрами по осям равно a=33,2+4,6=37,8 cм, l=492>6a=6*37,8=226,8 см. Расчётная ширина фанерных обшивок

.

Положение нейтральной оси симметричного сечения

Рис.3

Приведённый момент инерции поперечного сечения плиты

Момент сопротивления поперечного сечения плиты

Проверка плиты на прочность

Напряжение в нижней растянутой обшивке

р

Напряжение в верхней сжатой обшивке

, здесь

Усилие в верхней обшивке при местном изгибе определяем как в балке, заделанной по концам (у продольных рёбер). Изгибающий момент в обшивке

.

Рис.4

Момент сопротивления обшивки шириной 100 см

.

Напряжение от изгиба верхней обшивки сосредоточенной силой

Напряжение скалывания клеевых швов между слоями фанеры (в пределах ширины продольных рёбер) проверяем по формуле:

,

где Sпр – приведённый статический момент фанерной обшивки относительно центра тяжести сечения:

.

Проверка жёсткости плиты

Прогиб плиты с учётом II уровня ответственности при qn=1,5кН/м=0,015кН/см и Еф=900 кН/см2 вычисляем по формуле

Запроектированная клеефанерная плита покрытия имеет прогиб от нормативных нагрузок не превышающий предельного допустимого значения, и ее несущая способность имеет дополнительный запас несущей способности.

2.2. Проектирование двускатной клеефанерной балки

покрытия двутаврового сечения

Материалы балки

Древесина – сосна (ГОСТ 8486-86Е). Верхний пояс и ребра жесткости изготовляют из древесины 2 сорта, нижний пояс – из древесины 1 сорта. Для стенок используем фанеру марки ФСФ (ГОСТ 3916-69*)толщиной 15мм. Клей марки ФРФ-50.

Конструктивная схема

В качестве несущей конструкций покрытия принимаем двускатные клеефанерные балки двутаврового сечения. Расстановка балок здания через 5.0 м. При ширине здания 18 м расчетный пролет принимаем 17,7 м.

Клеефанерные панели укладывают непосредственно на балку.

Балка состоит из фанерных стенок, дощатых поясов и ребер, склеенных между собой.

Высота балки в середине пролета

, принимаем 1,8м.

Высота балки на опоре:

мм.

Оба пояса балки принимаем одинакового сечения из шести вертикальных слоев досок сечением 275х50мм, с учетом их фрезерования сечение чистой доски 270х46 .