Электронная библиотека

  • Для связи с нами пишите на admin@kursak.net
    • Обратная связь
  • меню
    • Автореферат (88)
    • Архитектура (159)
    • Астрономия (98)
    • Биология (768)
    • Ветеринарная медицина (58)
    • География (346)
    • Геодезия, геология (240)
    • Законодательство и право (712)
    • Искусство, Культура,Религия (668)
    • История (1 079)
    • Компьютеры, Программирование (413)
    • Литература (408)
    • Математика (177)
    • Медицина (921)
    • Охрана природы, Экология (272)
    • Педагогика (497)
    • Пищевые продукты (82)
    • Политология, Политистория (258)
    • Промышленность и Производство (373)
    • Психология, Общение, Человек (677)
    • Радиоэлектроника (71)
    • Разное (1 245)
    • Сельское хозяйство (428)
    • Социология (321)
    • Таможня, Налоги (174)
    • Физика (182)
    • Философия (411)
    • Химия (413)
    • Экономика и Финансы (839)
    • Экскурсии и туризм (29)

Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: "Деревянные конструкции"

Министерство образования и науки Украины

ДонГТУ

Кафедра строительных конструкций

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по курсу: "Деревянные конструкции"

Выполнила: ст.гр. ПГС-06-1

Полтавская Н.

Проверил: доц. Псюк В.В.

Алчевск 2010


Исходные данные:

Назначение здания – общественное

Пролёт фермы: L=24 м

Шаг ферм: B=3м

Древесина – сосна веймутова

Материал кровли – волнистые асбестоцементные листы

Высота фермы в коньке h=clip_image002l

Коэффициент собственного веса фермы kclip_image004=2,5

Температурно-влажностные условия эксплуатации – А2

Тип покрытия – тёплый: плотность утеплителя clip_image006 clip_image008

Район строительства: г. Донецк

clip_image0101.Конструктивная схема покрытия

1.1. Несущие конструкции покрытия – фермы треугольного очертания. Высота в коньке h=clip_image012м

Уклон верхнего пояса

tgclip_image014 clip_image016clip_image018clip_image019

sinclip_image021clip_image019[1]cos clip_image023

Шаг ферм 3 м, по заданию кровля из волнистых асбестоцементных листов. В качестве ограждающих конструкций покрытия используется утеплённая панель заводского изготовления. Дно панели состоит из плоских асбестоцементных листов по ГОСТ 18124-75*. Принимаем ширину асбестоцементного листа для плиты покрытия =1м. Шурупами, поставленными через 15-20 см плоский лист крепится к черепным брускам с размерами поперечного сечения 50clip_image02550мм. Черепные бруски прибиты к продольным боковым рёбрам стальными гвоздями 4clip_image025[1]100мм через 15-20см. Продольные боковые рёбра изготовлены из досок второго сорта поставленных на ребро. Толщина досок 40-50мм. Высоту ребра определяем расчётом, но первоначально для сбора нагрузок принимаем высоту ребра hclip_image028=20см. Толщину доски, аclip_image028[1]=40мм

clip_image031

clip_image033

clip_image035

Вид панели в плане

clip_image037

1 – продольное ребро

2 – поперечное ребро

3 – плоский асбестоцементный лист

4 – черепные бруски 50clip_image025[2]50

5 – гвозди

6 – шурупы

7 – пароизоляция

8 – утеплитель

Продольные рёбра соседних панелей после укладки на ферму сшиваются между собой гвоздями и работают в пролёте совместно как прогон. Волнистые асбестоцементные листы крепятся шурупами к прогонам, вентиляция обеспечивается через волны кровельных листов.

2. Расчёт плиты покрытия.

Сбор нагрузок на 1мclip_image040 покрытия.


Вид нагрузки

qclip_image042,кН/м2

clip_image044

qclip_image028[2]кН/мclip_image040[1]

1. Постоянная.

1.1 Волнистые асбестоцементные листы clip_image048

1.2 Собственный вес прогона

clip_image050 clip_image052=5 кН/мclip_image054

1.3 Черепные бруски

clip_image056=clip_image058

1.4 Гвозди и шурупы.

1.5 Плоский асбестоцементный лист

clip_image060

1.6 Пароизоляция – 1 слой

пергамина.

1.7 Утеплительclip_image062

clip_image064

0,15

0,074

0,023

0,03

0,09

0,02

0,066

1,2

1,1

1,1

1,1

1,2

1,2

1,2

0,18

0,081

0,025

0,033

0,108

0,024

0,08

Всего

0,453

0,531

2. Временная

1.1 Снег

clip_image066 Sclip_image068=0.5 clip_image070

2.2 Монтажная (вес монтажника с инструментом)

0.5

1

1.4

1,2

0.7

1,2

Так как угол наклона верхнего пояса фермы меньше 30clip_image072 скатная составляющая не учитывается, и расчёт ведём на составляющую нормальную к

скату. Расчёт ведём на 2 сочетания нагрузок.

1. Постоянная + Временная от снега.

sclip_image068[1]

cosclip_image075 clip_image077

clip_image079

clip_image081clip_image083

Расчётная схема Расчётное сечение

clip_image085

clip_image079[1]

clip_image085[1]

clip_image089

clip_image091

2. clip_image093Постоянная + Временная от сосредоточенного груза ( вес монтажника с инструментом )

clip_image095

clip_image097 clip_image099

clip_image079[2]

clip_image102 clip_image104

2.2 Расчёт прогона на прочность при первом сочетании нагрузок.

clip_image105 clip_image107

clip_image109=3000-20-60=2920мм

Ширину площади опирания предварительно принимаем 6см

clip_image111

Момент сопротивления прямоугольного сечения

clip_image113

где clip_image115 – коэффициент учитывающий податливость соединения двух досок в прогон, зависит от количества слоёв и от пролёта ( таб.13 СНиП )

clip_image117 clip_image119

clip_image121

clip_image123

clip_image125

clip_image127 – расчётное сопротивление древесины изгибу (таб.1 стр.9 Гринь, таб.3 СНиП)

clip_image129 =13 МПа для элементов прямоугольного сечения высотой до 50 см, шириною до 11 см.

clip_image131 – коэффициент надёжности здания по назначению (СНиП «Нагрузки и воздействия» прил. 13) для зданий складского назначенияclip_image131[1]=0,9

clip_image134 где clip_image136 коэффициент учитывающий температурно- влажностные условия эксплуатации А2 clip_image138 (прил.2 стр.201 Гринь, таб.4 СНиП)

clip_image140 – коэффициент перехода от древесины сосны или ели к фактической древесине (таб.5 СНиП, таб.2 стр.10 Гринь)

clip_image142

Определим высоту прогона из условия обеспечения прочности для второго сочетания нагрузок.

clip_image144

clip_image146

clip_image148 clip_image150

clip_image152 – коэффициент учитывающий действие монтажной нагрузки (таб.3 стр.10 Гринь, таб.6 СНиП)

clip_image154

clip_image140[1]

clip_image157

По сортаменту пиломатериалов (прил.1 Гринь) принимаем высоту прогона h=25см, что отвечает также конструктивным требованиям.

clip_image159

Расчёт прогиба прогона при первом сочетании нагрузок.

Относительный прогиб прогона.

clip_image161

Е – модуль упругости древесины = 10000 МПа (таб.7 стр.27 Гринь, пункт3.5 СНиП)

clip_image163

clip_image165 – коэффициент =0,55 при пролёте 3м (таб.16 стр.27 Гринь)

clip_image167

clip_image169

Для панелей покрытия clip_image171

Определение достаточности ширины площадки опирания прогона на несущую конструкцию покрытия.

Расчёт ведём по условию смятия древесины прогона поперёк волокон.

clip_image173

Отсюда clip_image175

Реакция опоры clip_image177

clip_image179

clip_image181 – расчётное сопротивление древесины смятию и сжатию поперёк волокон в опорных частях конструкции. Для древесины второго сорта по таб.1 Гринь, таб.3 СНиП clip_image181[1]=3 МПа.

clip_image183

Принимаем ширину площади опирания = 6см

Минимальная допустимая ширина верхнего пояса ферм

clip_image019[2]

clip_image019[3]clip_image185

clip_image1863. Расчёт стропильной фермы треугольного очертания с клееным верхним поясом.

3.1 Определение геометрических характеристик фермы.

Определим длину ската между A и D

clip_image188

clip_image190

Определим длину раскоса.

clip_image192 clip_image194

При конструировании и изготовлении фермы должен быть обеспечен строительный подъём.

clip_image196

3.2 Статический расчёт фермы.

3.2.1 Определение нагрузок на ферму.

При расчёте деревянных ферм постоянную нагрузку от собственного веса определить не возможно, поскольку неизвестны точные размеры поперечных сечений элементов, поэтому пользуемся приблизительной оценкой собственного веса в зависимости от расчётной схемы, от типа фермы.

Нагрузка от собственного веса:

clip_image198

где clip_image200 – нагрузка от покрытия нормативная.

clip_image202 = 0,453 clip_image204

clip_image206 = 0,5clip_image208

clip_image210 = 2,5 коэффициент собственного веса.

clip_image212

Постоянная расчётная нагрузка:

clip_image214

Определяем погонную расчётную нагрузку:

clip_image216

clip_image218Определяем временную погонную снеговую нагрузку:

clip_image220 clip_image019[4]

Сосредоточенные силы в узлах ферм:

clip_image222

clip_image224

3.2.2 Определение усилий в стержнях фермы

Определяем усилия в стержнях фермы.

Усилия в элементах фермы определяем методом вырезания узлов. Верхний пояс рассчитываем как сжато-изогнутый стержень, находящийся под действием внецентренно приложенной нормальной силы и изгибающего момента от поперечной нагрузки панели. Расчётное усилие в опорной панели (снег на всём пролёте):

АС clip_image226 clip_image228

CD clip_image230 clip_image232

Расчётное усилие в нижнем поясе:

AF clip_image234 clip_image236

Расчётное усилие в раскосе определяем по формуле:

СF clip_image238 clip_image240

Усилие в стойке определяем по формуле:

DF clip_image242 clip_image244

Опорная реакция

RA=2P RA=2*23,36 =46,72кН

3.3 Подбор сечения элементов фермы

clip_image2463.3.1 Расчет верхнего пояса фермы

Путем внецентренного приложения нагрузки создаем разгружающий момент приопорной панели, таким образом, верхний пояс работает на внецентренное сжатие с изгибом.

Определяем максимальный изгибающий момент от внеузлового приложения нагрузки с учетом того, что на верхний пояс фермы приходится половина ее собственного веса:

clip_image248

Определяем эксцентриситет приложения симметричного усилия, из условия равенства опорного и пролетного момента:

clip_image250

где N – расчетное усилие верхнего пояса фермы: N = 110,92 кН

Принимаем эксцентриситет, приложенный во всех узлах верхнего пояса фермы e = 0,08 м

Определим разгружающий момент:

clip_image252

Верхний пояс представляет собой клеедеревянный элемент из досок толщиной не менее 33мм, после обстружки.

Назначим ширину верхнего пояса:

1 – из условия опирания панелей минимальная ширина верхнего пояса – 16,5 см.

2 – из условия обеспечения монтажной жесткости -16,5см.

Для клееного пакета принимаем черновые заготовки из дерева 2 – го сорта по сортаменту пиломатериалов ГОСТ–24454–80( приложение 1 Гринь), сечение 40clip_image025[3]175 мм. После фрезерования черновых заготовок на склейку идут чистые доски сечением 33clip_image025[4]165 мм. После склейки паркета его еще раз фрезеруют по боковым поверхностям.

Задаемся размерами верхнего пояса:

Верхний пояс состоит из 11 досок h = 11clip_image025[5]33=363 мм

clip_image256

Определяем площадь поперечного сечения верхнего пояса:

clip_image258

Определяем момент сопротивления:

clip_image260

Определяем расчетное сопротивление сосны веймутовой 2-го сорта:

clip_image262

clip_image264 – расчетное сопротивление сжатию и изгибу сосны 2-го сорта, для прямоугольного сечения шириной более 13см и высотой 13 – 50см (таб. 3 СНИП, или таб. 1 Гринь).

clip_image152[1] – коэффициент перехода от породы сосны или ели к фактическому дереву равный 0,65 (таб. 3 в СНИП, таб. 2 в Гринь).

clip_image267 – коэффициент гнутости равный 1, т.к. прямолинейная форма.

clip_image269 – коэффициент слоистости, зависит от толщины сечения (таб. 8 СНИП, таб. 5 Гринь).

clip_image271 – коэффициент условий работы, зависит от температурно – влажностных условий эксплуатации. При А2 clip_image271[1]= 1 (таб. 5 СНиП, стр. 201 Гринь)

clip_image273

Условие прочности для сжато – изгибаемых элементов:

clip_image275

clip_image277 – изгибающий момент от действия продольной и поперечной нагрузок.

clip_image279

clip_image281 – коэффициент продольно – поперечного изгиба.

clip_image283

clip_image285 – расчетное поперечное сечение. Принимается по наибольшему сечению высоты и равен площади сечения, которую мы рассчитываем.

clip_image287 – коэффициент продольного изгиба, зависит от гибкости элементов.

clip_image289

clip_image291 – расчётная длина панели верхнего пояса для сжато изгибаемых элементов в плоскости фермы. Принимается равным расстоянию между центрами узлов.

clip_image291[1]=6,33 м

clip_image019[5]r – радиус инерции поперечного сечения элемента. Для элементов прямоугольного сечения постоянных по длине

clip_image293

clip_image295

Определяем коэффициент продольного изгиба:

clip_image297

clip_image299

clip_image301=1, т.к. постоянное сечение элемента.

clip_image303 – зависит от формы элемента, изгибаемого моментом и условий опирания.

Поскольку эпюра моментов имеет прямоугольное очертание, то

clip_image305

clip_image307=0,81

clip_image309

clip_image311

clip_image313

Прочность обеспечена.

Проверку на устойчивость плоской формы деформирования не производим, т.к. панели крепятся по всей длине верхнего пояса фермы.

Расчет коньковой панели CD.

Определим разгружающий момент:

clip_image315

Верхний пояс представляет собой клеедеревянный элемент из досок толщиной не менее 33мм, после обстружки.

Назначим ширину верхнего пояса:

1 – из условия опирания панелей минимальная ширина верхнего пояса – 16,5 см.

2 – из условия обеспечения монтажной жесткости -16,5 см.

Для клееного пакета принимаем черновые заготовки из дерева 2 – го сорта по сортаменту пиломатериалов ГОСТ–24454–80( приложение 1 Гринь), сечение 40clip_image025[6]175 мм. После фрезерования черновых заготовок на склейку идут чистые доски сечением 33clip_image025[7]165 мм. После склейки паркета его еще раз фрезеруют по боковым поверхностям.

Задаемся размерами верхнего пояса:

Верхний пояс состоит из 11 досок h = 11clip_image025[8]33=363 мм

clip_image256[1]

Определяем площадь поперечного сечения верхнего пояса:

clip_image258[1]

Определяем момент сопротивления:

clip_image260[1]

Определяем расчетное сопротивление сосны 2-го сорта:

clip_image262[1]

clip_image273[1]

Условие прочности для сжато – изгибаемых элементов:

clip_image275[1]

clip_image277[1] – изгибающий момент от действия продольной и поперечной нагрузок.

clip_image279[1]

clip_image281[1] – коэффициент продольно – поперечного изгиба.

clip_image283[1]

clip_image285[1] – расчетное поперечное сечение. Принимается по наибольшему сечению высоты и равен площади сечения, которую мы рассчитываем.

clip_image287[1] – коэффициент продольного изгиба, зависит от гибкости элементов.

clip_image289[1]

clip_image291[2] – расчётная длина панели верхнего пояса для сжато изгибаемых элементов в плоскости фермы. Принимается равной расстоянию между центрами узлов.

clip_image291[3]=6,33 м

r – радиус инерции поперечного сечения элемента. Для элементов прямоугольного сечения постоянных по длине

clip_image293[1]

clip_image318

Определяем коэффициент продольного изгиба:

clip_image297[1]

clip_image321

clip_image301[1]=1, т.к. постоянное сечение элемента.

clip_image303[1] – зависит от формы элемента, изгибаемого моментом и условий опирания.

Поскольку эпюра моментов имеет прямоугольное очертание, то

clip_image305[1]

clip_image307[1]=0,81

clip_image323

clip_image325

clip_image327

Прочность обеспечена.

3.3.2. Расчет нижнего пояса фермы.

Нижний пояс выполнен из уголков ст. С235.

Расчётные усилия в НП.

N=105,12 кН

Найдем clip_image329 сечения пояса.

clip_image331

где Ry – расчётное сопротивление стали растяжению.

Ry = 230 МПа = 23 кН/см2

clip_image333 – коэффициент условий работы для растянутых стержневых конструкций покрытий clip_image333[1]= 0,95

clip_image335

По конструктивным соображениям принимаем сечение НП из равнополочных уголков по ГОСТ 8509 – 93 2 ∟ 100×10

А = 2·19,24 = 38,48 см2

ix = 3,05 см

Во избежание провисания НП устраиваем дополнительную подвеску из круглой стали d=12 мм расположенную в узлах С и Е ВП.

Гибкость панели нижнего пояса:

clip_image337

где clip_image339 расчётная длина панели НП

clip_image341

3.3.3 Расчёт раскоса.

Расчётные усилия в раскосе:

D = – 36,96 кН

Сечение раскоса принимаем из клееного пакета с шириной равной ширине ВП

( b = 165 мм ). Высоту сечения принимаем из 6–х досок толщиной 33 мм после фрезерования.

h = 6 ·33 = 198 мм.

Гибкость раскоса:

clip_image343

clip_image339[1] = 633 м.

clip_image345 = 0.289 b

clip_image347

clip_image349

Проверим напряжения в сжатом раскосе с учётом устойчивости:

clip_image351

3.3.4 Расчёт стойки.

Усилия в стойке:

V = 23,36 кН

Принимаем стойку из круглой стали. Требуемая площадь поперечного сечения:

clip_image353

где – clip_image333[2]= 0,9 для подвесок из круглой стали.

коэффициент 0,8 учитывает наличие нарезки. ( По прил. 9 стр. 210 Гринь принимаем стойку d = 16 мм )

F = 4,52 см2 > Fтр = 1,41 см2

3.4 Конструирование узлов фермы

3.4.1 Расчёт среднего узла нижнего пояса

В среднем узле НП уголки соединяются пластинами 10×100 мм, в центре пластины находится отверстие для узлового болта, крепление стойки к узловому болту происходит при помощи кольцевых пластинок tпл.= 10мм.

clip_image355Раскосы крепятся к узловому болту пластинами наконечниками t = 10мм.

1. Нижний пояс.

2. Накладка.

3. Пластины наконечники.

4. Планка для крепления стойки.

5. Болт.

Вид узла сбоку.

clip_image357

Рассчитаем узловой болт.

Узловой болт при загружении фермы по всему пролёту работает на изгиб от усилия в стойке и равнодействующих вертикальных составляющих усилий в раскосе, равных по величине усилию в стойке.

Плечо сил в этом случае:

clip_image359

Изгибающий момент в болте:

clip_image361

При загружении фермы временной нагрузкой на половине пролёта узловой болт работает на изгиб от горизонтальной составляющей усилия работающего раскоса равного по величине разности усилий в панелях нижнего пояса. В этом случае плечо сил clip_image363

e2 = 20мм.

Найдём разность усилий в соседних панелях НП.

clip_image365

Р – узловая нагрузка от временной и снеговой нагрузки.

clip_image367

Определение изгибающего момента в болте:

clip_image369

Определение требуемого момента сопротивления болта:

clip_image371

Требуемый диаметр болта:

clip_image373

По приложению 9. Гринь ГОСТ 7798-70, принимаем диаметр болта 27мм.

Расчет стыковой накладки.

Принятое сечение стыковой накладки 10clip_image025[9]100мм. Площадь сечения накладки, ослабленная узловым болтом.

clip_image376

dотв.= 2.9см

Напряжение стыковой накладки:

clip_image378clip_image380

Длина шва приварки стыковой накладки к нижнему поясу:

clip_image382

где clip_image384принимаем = 6мм;

N – усилие на шов.

clip_image386

Конструктивно принимаем стыковую накладку длиной = 40см. Стыковая накладка приваривается к нижнему поясу фермы по всей длине.


Расчет прикрепления стойки к нижнему поясу.

clip_image388 Крепление стойки к узловому болту происходит при помощи планок сечением 10clip_image025[10]100мм.

Площадь сечения пластины, ослабленное болтом:

clip_image391

Напряжение растяжения в планке:

clip_image378[1]clip_image393

Определение длины шва, в котором стойка привязывается к планке (Расчет ведем по металлу шва):

clip_image395

Конструктивно принимаем clip_image397


Конструирование опорного узла.

Торец клееного верхнего пояса упирается в упорный элемент – упорная пластина с ребрами жесткости. Боковые фасонки передают усилие на опорную плиту, к боковым фасонкам, изнутри приваривая стальные уголки нижнего пояса. Верхний пояс соединяется со сварным башмаком – болтом, причём болт пропускают через накладки из листовой стали, приваренные к опорной плите.

clip_image399

1. Нижний пояс;

2. Верхний пояс;

3. Упорная плита;

4. Ребра жесткости упорной плиты;

5. Опорная плита;

6. Вертикальные фасонки;

7. Накладки для соединения верхнего пояса с башмаком;

8. Болт.

Опорный узел выполняем из листовой стали С 235.


Упорная плита.

clip_image401Плиту с ребрами жесткости, в которую упирается верхний пояс фермы, рассчитываем на изгиб как однопролётную балку с поперечным сечением тавровой формы. Для создания принятого эксцентриситета в опорном узле высота упорной плиты должна составлять:

clip_image403

Ширину упорной плиты принимаем равной ширине сечения верхнего пояса.

Площадь расчетного сечения тавровой формы:

clip_image405

Определим статический момент относительно оси clip_image407:

clip_image409

Расстояние от оси clip_image407[1] до центра тяжести расчетное сечение тавровой формы:

clip_image412

Расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести ребра:

clip_image414

Момент инерции сечения относительно оси проходящей через центр тяжести:

clip_image416

Момент сопротивления сечения:

clip_image418

Определение напряжения смятия древесины в месте упора верхнего пояса в плиту:

clip_image420

N- усилие в опорной панели верхнего пояса;

Rсм – расчётное сопротивление древесины смятию, вдоль волокон;

Rсм =9,75 МПа;

Асм – площадь смятия равна площади упорной пластины.

clip_image422

Принимаем пролёт упорной плиты равным расстоянию между вертикальными фасонками в осях 110мм. (lр=120мм).

Изгибающий момент в плите:

clip_image424

Напряжение в плите:

clip_image426

Расчёт опорной плиты.

clip_image428

Опорную плиту рассчитываем на изгиб, от действия напряжения смятия, как однопролётную балку с двумя консолями.

Принимаем размер опорной плиты 20×25см.

Принимаем, что опорная плита опирается на брус с clip_image430. Опорная реакция фермы при загружении её снегом на всём пролёте:

clip_image432

Напряжение смятия под опорной плитой:

clip_image434<clip_image436

Изгибающий момент консоли имеет большее значение, чем изгибающий момент в средней части плиты.

Для расчёта полосы шириной 1см:

clip_image438

Момент сопротивления:

clip_image440

Необходимая толщина плиты:

Принимаем толщину плиты clip_image442→clip_image444, из условий коррозионной стойкости и свариваемости (ГОСТ 82-70).

Расчёт сварных швов прикрепления поясных уголков к вертикальным фасонкам в опорном узле.

Усилие на шов у обушка одного уголка:

clip_image446

Усилие пера уголка:

clip_image448

Принимаем катет шва clip_image450.

Требуемая длина шва у обушка:

clip_image452

где clip_image454 – расчётное сопротивление металла шва. Для принятых электродов clip_image456

clip_image458 – коэффициент глубины проплавления. При расчёте по металлу шва clip_image460.

clip_image462 – коэффициент условий работы растянутого элемента.

clip_image464 – коэффициент учитывающий работу шва.

clip_image466

Требуемая длина шва у пера:

clip_image468

Конструктивно принимаем длину шва у обушка clip_image470, длину шва у пера clip_image472.


Расчёт сварных швов прикрепления пластинки-ребра упорной плиты к вертикальным фасонкам.

Определим усилия в одном ребре:

clip_image474

Требуемая длина шва:

clip_image476

Фактическая длина шва:

clip_image478>clip_image480

clip_image482Расчет промежуточного узла верхнего пояса.

Узел примыкания раскоса к верхнему поясу.

clip_image484 Конструкция узла. Узловой вкладыш.

clip_image486

Вертикальная стенка металлического вкладышаclip_image019[6]имеет высоту и ширину такую же как и упорная плита и рассчитывается на изгиб как трехпролетная не разрезная балка под действием напряжений смятия от упора торца верхнего пояса.

Напряжение смятия торца верхнего пояса:

clip_image488 МПа clip_image490 МПа

Изгибающий момент пластинки – вкладыша шириной 10мм (расчетной полосы) определяем по формуле согласно п. 5.22 СНиП II-23-81:

clip_image492

где clip_image494 – изгибающий момент в крайнем пролете, вычисленный как в

свободно опертой однопролетной балке;

L – расстояние между ребрами вкладыша, l=47мм=4,7см;

clip_image496мм – расстояние от сечения в котором действует момент clip_image498 до крайней опоры.

clip_image500

Необходимый момент сопротивления:

clip_image502

Требуемая толщина стенки:

clip_image504

Принимаем толщину стенок вкладыша clip_image506.

Определим диаметр узлового болта.

2) Узловой болт, работает на изгиб:

clip_image508

где clip_image510 – толщина ребра пластинки – вкладыша;

clip_image512 – толщина пластинки – наконечника раскоса, принимаемclip_image514;

Д – усилие в раскосе,clip_image516;

Определение Wтр.

clip_image518

Требуемый диаметр болта:

clip_image520 (т. к. clip_image522)

clip_image524см

Принимаем узловой болт clip_image526 (Гринь, приложение на стр. 40), clip_image528, clip_image530

Напряжение смятия болта:

clip_image532

где, clip_image534

Напряжение среза болта:

clip_image536 (т. 58 СНиП II – 23 – 81)

Расчет пластин – наконечников.

clip_image538 3) Раскосы соединяются с верхним и нижним поясом металлическими пластинками – наконечниками сечением clip_image540.Металлические пластинки работают на продольный изгиб на длине, равной расстоянию от центра узлового болта до места упора деревянной части раскоса.

clip_image542

clip_image544

clip_image546

Свободная длина пластинок – наконечников clip_image548.

Гибкость пластинок – наконечников:

clip_image550

clip_image552 – сжатые стержни стальных ферм (с. 222, Беленя)

Коэффициент продольного изгиба (т. 72 СНиП II – 23 – 81, или Беленя, с.534, прил. 7) для стали с расчетным сопротивлением сжатию clip_image554,clip_image556

Напряжение сжатия в пластинах – наконечниках:

clip_image558

где А сж - площадь поперечного сечения пластинки – наконечника

clip_image560

clip_image562 – коэффициент условия работ сжатых элементов ферм для clip_image564(согласно СНиП II-23-81, п.6)

clip_image566для сжатых элементов ферм (согласно СНиП II-23-81, п.6)

clip_image568

Пластину, в которую упирается деревянный раскос рассчитываем на поперечный изгиб приближенно как простую балку с сечением тавровой формы так же, как и в упорной плите, опорного узла.

В данном случае:

clip_image570

clip_image572

Статический момент поперечного сечения относительно оси х1

clip_image574

Расстояние от оси х1 до центра тяжести расчетного таврового сечения :

clip_image576

Тогда:

clip_image578

Момент инерции относительно оси X, проходящий через центр тяжести сечения;

clip_image580

Момент поперечного сечения:

clip_image582

Напряжение смятия торца раскоса:

clip_image584

clip_image019[7]clip_image586- площадь смятия

Rсм =9,75 МПа – расчетное сопротивление смятию вдоль волокон.

clip_image588

Изгибающий момент:

clip_image590

где l=150мм – расчетный пролет плиты, равный расстоянию между пластинами – наконечниками в осях;

clip_image592 – ширина плиты clip_image594

Напряжение изгиба:

clip_image596

4) Определение t пластины узлового вкладыша.

Составляющие усилия раскоса, перпендикулярная верхнему поясу, воспринимается упором в верхний пояс нижней пластинки узлового вкладыша.

clip_image598clip_image019[8]

Напряженное смятие поперек волокон верхнего пояса под пластинкой вкладыша:

clip_image600

где, hпл- высота плиты;

h3 – величина зазора;

Rсм90 – расчетное сопротивление смятию в опорных частях конструкции и узловых примыканиях элементов, для древесины сосны и ели Rсм90 = 3 МПа (т.1, Гринь или т.3 СНиП II-25-80);

clip_image602

clip_image604

Изгибающий момент в консоли нижней пластинки с расчетной полосы шириной b=10мм:

clip_image606

Необходимый момент сопротивления:

clip_image608

Требуемая толщина пластины:

clip_image610

где b – ширина расчетной полосы; b=1 см.

Принимаем толщину пластинки clip_image512[1] = 10мм.

Коньковый узел фермы может решаться с помощью стального крепления, состоящего из двух фасонок и треугольной диафрагмы, болтов. Сжатые стержни верхнего пояса крепятся прямыми лобовыми упорами и болтами к наклонным поверхностям диафрагмы, а растянутый стержень средней стойки крепится гайкой к горизонтальной поверхности диафрагмы.

а) Расчет металлической стенки- вкладыша.

В коньковом узле между концами панелей верхнего пояса установлен металлический вкладыш.

Смятие торца верхнего пояса:

clip_image613

clip_image615

clip_image617

clip_image619 – расчетное сопротивление смятию вдоль волокон элемента постоянного по высоте сечения прямоугольной формы, выполненного из сосны веймутовой.

Металлическую стенку вкладыша рассчитываем на изгиб как консольную балку под действием напряжений смятия от упора торца верхнего пояса.

Изгибающий момент консольной части стенки вкладыша при ширине расчетной полосы шириной clip_image621.

clip_image623

где clip_image625

Момент в средней части:

clip_image627clip_image629

clip_image631clip_image633

clip_image635

Необходимый момент сопротивления:

clip_image019[9]clip_image637

Требуемая толщина стенки вкладыша:

clip_image639

Принимаем clip_image641.

б) Расчет уголка – шайбы стойки:

Уголок – шайбу стойки рассчитывают на изгиб:

clip_image643

где clip_image645 – расстояние между ребрами вкладыша.

Требуемый момент сопротивления:

clip_image647

Принимаем clip_image649, clip_image651

Момент сопротивления:

clip_image653

clip_image655

clip_image657 – расстояние от грани уголка до нейтральной оси;

clip_image659 – высота уголка, clip_image661;

clip_image663 – расстояние до центра тяжести, clip_image665;

clip_image667clip_image669 – радиус инерции уголка, clip_image671.

clip_image673

clip_image675

clip_image677

clip_image679

clip_image681

clip_image683

clip_image685

4. Защита конструкций от увлажнения и возгорания.

Один из недостатков древесины – снижение механических свойств при увеличении влажности, приводящей к деформациям разбухания и биологическому разрушению – гниению. При быстром высыхании возникают деформации усушки, вызывающие растрескивание, коробление, а в клееных элементах – снижение прочности клеевых швов.

Для предотвращения увлажнения деревянных конструкций и их нормальной эксплуатации предусматривают конструктивные меры и защитную обработку, ко-торые должны обеспечивать сохранность конструкции при складировании, транс-портировке и монтаже, а так же долговечность при эксплуатации. Защиту осу-ществляют во всех зданиях и сооружениях независимо от их назначения и срока службы.

При монтаже фермы, рассчитанной в проекте, необходимо устраивать кровлю с наружным отводом атмосферных вод. Зазоры между поверхностями конструкции и отверстиями ограждений тщательно утепляют минеральной ватой.

Опорные части, расположенные в гнёздах наружных стен, оставляют откры-тыми внутрь помещения. Изоляционные подкладки, подбалки и подушки опорных узлов, соприкасающиеся с каменной кладкой или бетоном, изготавливают из защищённой от биоповреждений древесины.

Для влагозащиты рекомендуется применять укрывистые и лакокрасочные, преимущественно прозрачные, покрытия.

Для защиты от биологического разрушения применяют антисептики.

Горение древесины – химический процесс её термического разложения, сопровождающийся выделением газов.

Противопожарными нормами проектирования зданий и сооружений предусмотрены минимальные пределы огнестойкости и максимальные распространения огня. Деревянные фермы для всех видов производств, кроме категории В, приме-няют без огнезащитной обработки.

Повышают пожарную безопасность фермы и покрытия конструктивными и химическими способами, а в ряде случаев и комбинированием их.

Конструктивные меры заключаются в создании таких условий, при которых распространение огня преграждается.

Химические меры защиты понижают возгораемость древесины.


Список литературы.

1. Гринь И.М. Конструкции из дерева и синтетических материалов. Проектирование и расчет. – Киев; Донецк: Вища шк. Головное изд – во, 1979. – 272 с.

2. СНиП 2.01.07 – 85. Нагрузки и воздействия. – Введ. с 01.01.87. – М.: Стройиздат, 1987. – 36 с.

3. СНиП ΙΙ – 25 – 80. Деревянные конструкции. – Введ. с 01.01.82. – М.: Стройиздат, 1983. – 32 с.

Тема необъятна, читайте еще:

  1. Плоские сквозные конструкции. Фермы – основные виды и расчет
  2. Пояснительная записка к курсовой работе.
  3. Записка до курсового проекту Промислові будівлі КЗС
  4. Расчетно-графическая работа и пояснительная записка по инженерно-геологическому разрезу по данным скважинам

Автор: Настя Б. Настя Б., 31.03.2017
Рубрики: Архитектура
Предыдущие записи: КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни "КОМП’ЮТЕРНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПРОЦЕСІВ"
Следующие записи: МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО КУРСУ “ОСНОВИ ЕКОНОМІЧНОЇ ТЕОРІЇ”

Последние статьи

  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ РЕЧЕВОГО РАЗВИТИЯ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА
  • КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СИБИРИ: ГЕОПОЛИТИЧЕСКИЕИ ГЕОЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ
  • «РЕАЛИЗМ В ВЫСШЕМ СМЫСЛЕ» КАК ТВОРЧЕСКИЙ МЕТОД Ф.М. ДОСТОЕВСКОГО
  • Как написать автореферат
  • Реферат по теории организации
  • Анализ проблем сельского хозяйства и животноводства
  • 3.5 Развитие биогазовых технологий в России
  • Биологическая природа образования биогаза
  • Биотопливо как фактор топливного рынка России
  • Биотопливный фактор в сельском хозяйстве России
Все права защищены © 2017 Kursak.NET. Электронная библиотека : Если вы автор и считаете, что размещённая книга, нарушает ваши права, напишите нам: admin@kursak.net