ТОП 10:

Структура розрахункового опору.



Розрахунковий опір для елементів будинків складається з трьох блоків:

1 Перший блок – це розрахунковий опір для зразків з деревини сосни, ялини і модрини (європейською і японської) з об'ємною щільністю 500 кг/м3 - табл. 3 норм [3].

Позначення розрахункових опорів для зразків:

- Rв, Rс, Rр, Rзм - вигинові, стискуванню, розтягуванню і зминанню уздовж волокон;

-Rс90, Rзм90 - стискуванню і зминанню перпендикулярно волокнам;

-Rск, Rск90 - сколюванню уздовж і поперек волокон

-Rр90 - розтягуванню поперек волокон.

Вплив масштабного фактору на величину опорів вигинові, зминанню і стискуванню враховане в п.1 табл. 3 трьома підпунктами:

1а – ширина елемента b £ 11 см,

1б - ширина елемента 11 см< b £ 13 см,

1в - ширина елемента b >13 см.

Таким чином, розрахункові опори вибираємо в залежності від ширини і сорту за п.1 і тільки від сорту за іншими пунктами табл. 3.

2 Другий блок включає коефіцієнти умов роботи з п.3.2 норм [3]. У загальному випадку може бути дев'ять коефіцієнтів, що враховують різні фактори експлуатації конструкцій.

1) Вплив умов експлуатації конструкцій будівлі на несучу здатність враховується коефіцієнтами mв за табл. 5 норм [3].

- А1, А2, А3 конструкції знаходяться всередині опалюваних приміщень,

-Б1, Б2, Б3 – конструкції знаходяться всередині не опалюваних приміщень,

-В1, В2, В3 – конструкції знаходяться на відкритому повітрі,

-Г1, Г2, Г3 – конструкції що знаходяться у воді, або ґрунті, або постійно зволожуються.

2) Зниження несучої здатності з підвищенням температури в приміщенні. При температурі сталій температурі t =35°С коефіцієнт m t =1, при t =50°С mt = 0,8.

3) Зниження несучої здатності, якщо напруження від постійних і тимчасових тривалих навантажень перевищують 80% від усіх напруг - коефіцієнт mД = 0,8.

4) Підвищення несучої здатності при дії тимчасових навантажень (вітрових, сейсмічних, монтажних, навантажень від криги та обриві проводів повітряних ЛЕП …) враховується коефіцієнтами mН за табл. 6.

5) Зниження несучої здатності із збільшенням висоти h клеєного елементу при роботі на вигин і стиск – коефіцієнт mб табл.7.

6) Залежність несучої здатності клеєних елементів від товщину дощок (товщина шару) враховується коефіцієнтом mш за табл. 8.

7) Зниження несучої здатності в залежності від радіус гнуття і товщини дощок гнутих елементів, коефіцієнт mгн знаходимо за табл.9.

8) Зниження несучої здатності при наявності ослаблень в розтягнутих елементах та елементах, що згинаються враховується коефіцієнтом mо = 0,8.

9) Зниження несучої здатності при просоченні антипіренами під тиском враховуємо коефіцієнтом mа = 0,9.

3 Третій блоквраховує залежність несучої здатності від породи з якої виготовлено елемент конструкції - табл. 4 норм [3], що враховується коефіцієнтом mперех. Коефіціенти mперех. мають різну величину при дії розтягування, вигину, стиску, зминання і сколювання.

Позначимо повний розрахунковий опір зірочкою, величини розрахункових параметрів для трьох боків перемножуємо

 

Блок 1 Блок 2 Блок 3

Табл.3 п.3.2 табл. 4

R*=Rзразків х x mперех , або

R*=Rзразків x x

Наприклад:

Rв* = =

=14х0,9х0,8х1,1х0,85х1,3=12,25 МПа

тут Rв=14 МПа- табл. 3, п.1б;

mв =0,9 – табл. 5 – умови В1,

mt =0,8 – п.3.2,б – температура 50° С,

mш = 1,1 – товщина дощок 19 мм, табл. 8,

mб = 0,85 – висота балки 100, див – табл. 7,

mперех= 1,3 – табл. 4, стовпчик 1.

Модуль пружності Е уздовж волокон деревини сосни (крім веймутової), ялини, модрини європейської та японської при розрахунку по граничних станах другої групи варто приймати рівним Е = 104 МПа. Для деревини інших порід, а також для різних умов експлуатації, при сталій температурі повітря більш 35° C, а також якщо частканапружень від постійних і тимчасових тривалих навантажень перевищує 80%, модуль пружності варто визначати множенням величини модуля Е на коефіцієнти mперех табл. 4 і відповідні коефіцієнти п.3.2 норм : mв - табл. 5, m t та mД за п.п.3.2,б і 3.2,в.

 

 

3 БАЛКИ- ПРОГОНИ ПЕРЕКРИТТЯ

Спроектувати балки перекриття з дощок на ребро – рис.3.1.

Вихідні дані:

Будівля 1-го класу відповідальності, gn = 1,0.

Крок балок b=0,7 м, відстань між несучими стінами l = 4,9 м. Характеристичне значення корисного навантаження g =3 кПа, постійного - p =1 кПа. Умови експлуатації А1, температура t =+50° С. Матеріал – сосна 2-го сорту.

Для проектування скористаємося дошками сортаменту Канади для житлових будинків, де прогін (балка) прольотом від 2,4 до 6 м може бути виконаний з однієї…п'яти дощок. Товщина дощок t =38 мм, висота балки-прогону h (ширина дошки) змінюється від 140 до 286 мм. Розрахункові параметри для однієї дошки наведені в табл. 3.1.

Табл. 3.1

Переріз, мм Висота прогону h , мм Площа поперечного перерізу А, см2 Момент опору Wy, см3 Момент інерції Jy, см4
53,2
69,9
89,9
108,7

При невиконанні умов міцності прогину для однієї дошки проектуємо прогін з 2-5 дощок на ребро bп =nx 3,8 см, при цьому J* =n xJy,

W*=n xWy ..

Характеристичне значення корисних навантаження наведене в нормах [1] табл.6.2. Наприклад, для квартир житлових будинків ge = 1,5кПа, книгосховищ – ge = 5,0 кПа. Коефіцієнт надійності за навантаженням для корисного навантаження gf 2 = 1,3 при навантаженні менш ніж 2,0 кПа та gf 2 =1,2 при ge ≥ 2,0 кПа – п 6.7 [1]. Постійне навантаження pе приймаємо за завданням, зазвичай воно знаходиться в межах від 0,3 кПа до1,0 кПа. Коефіцієнт надійності за навантаженням для постійного навантаження gf 1 = 1,1 – 1,3 – табл. 5.1 [1].

Розрахункова модель балки-прогону – однопролітна шарнірно обперта балка, навантажена рівномірно розподіленим навантаженням інтенсивності qm (див. рис.3.2.).

Збір навантажень

Експлуатаційне та розрахункове погонні навантаження

qе=(pе+gе) b= (1+2)х 0,7= 2,1кН/м

qm =(pе * gf 1 + ge * gf 2 ) b=(1*1,1+2*1,2)* 0,7= 2,45кН/м

Розрахунковий пролітl =lм + bпід = 4,8 м + 0,16 м = 4,96 м,

де bпід - запланованаширина опорної підкладки .

 

Рис. 3.1. План прогонів (балок) перекриття.

 

 

Рис. 3.2. Розрахункова модель, епюри M, Q, прогин f.

 

Розрахунковий згинаючий момент і поперечна сила

Коефіцієнти bм і bQ, bf враховують збільшення зусиль і переміщень (прогину) за рахунок сили тяжіння самих балок – табл. 3.2.

Табл. 3.2 Коефіцієнти збільшення зусиль bм і bQ, bf

Коефіцієнти Проліт, м
2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
bм , bQ , bf 1,03 1,035 1,04 1,05 1,06

 

Розрахунковий опір вигинові

Rв* = Rв * mв* mt * mперех= 13х1,0х0,8х1,0=10,4 Мпа =1,04кН/см2,

Тут:

Rв=13,0мПа- табл. 3, п.1а; mв=1,0 – табл. 5 – умови А1,

mt =0,8 – п.3.2,б – температура 50° С, mперех= 1,0 – табл. 4.

Умови міцності при вигині, формула 17 [3]

(1.1)

Необхідний момент опору

Приймаємо балку з двох дощок висотою 286 мм і товщиною 38 мм.

Момент опору перерізу з двох дощок

Площа поперечного перерізу балки А1 із двох дощок висотою 286 мм і товщиною 38 мм А1= 108,7см2 х 2= 217,4 см2 .

Розглянемо другий варіант прогону, виконаного з трьох дощок висотою 235 мм і товщиною 38 мм


Площа поперечного перерізу прогону А2 із трьох дощок - табл. 3.1

А2=3 х tд x h =3 х Ад =3 х 3,8 х 23,5 = 3 х 89,3 см2 = 267,9 см2 .

Більш економічним за витратою матеріалу буде перший варіант, тому що А1 < А2. Призначаємо переріз двох дощок 286 х 38 мм.







Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.232.188.251 (0.008 с.)