Геометрические и технологические характеристики 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Геометрические и технологические характеристики



Санкт-Петербург

2012

 

Оглавление

1. Геометрические размеры фермы. 3

2. Расчет покрытия.. 3

3. Расчет прогонов. 11

4. Расчет фермы покрытия.. 14

4.1. Определение узловых нагрузок.. 14

4.2. Определение усилий в элементах фермы и подбор сечений. 16

5. Расчет и конструирование узловых соединений.. 19

5.1. Опорный узел. 19

5.2. Промежуточный узел верхнего пояса (узел примыкания раскоса к верхнему поясу) 23

5.3. Коньковый узел.. 24

5.4. Промежуточный центральный узел нижнего пояса. 25

6. Расчет и конструирование клеедосчатой стойки. 26

6.1. Исходные данные. 26

6.2 Подбор поперечного сечения стойки.. 26

6.3. Проверка опорной части стойки на скалывание при изгибе. 30

6.4. Проверка устойчивости в плоскости изгиба. 30

6.5. Проверка устойчивости из плоскости изгиба. 31

6.6. Расчет и конструирование прикрепления стойки к фундаменту. 31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 35

 

 


Расчет покрытия

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ

Идентификация пользователя

Дата: 25.09.2012

Время: 22:09:36

Шарыгина Елена, гр 1-ПЗ-5

Исходные данные проекта

Общие данные

Тип конструкции: плита покрытия

Наименование объекта строительства:

Назначение: Производственное здание

Место строительства: Пермь

Административный район: Пермская область

Снеговой район: V

Тип местности: A

Условия эксплуатации: Б2

Степень огнестойкости: III

Класс ответственности: II

Район по давлению ветра: 4

Среднемесячная температура в январе: -15

 

Плита покрытия

Тип: Клеефанерная плита покрытия

Схема

Тип каркаса: Деревянный

Материал каркаса: Акация 2-го сорта

 

Геометрические и технологические характеристики

Размер панели в плане: 6000x2200

Высота панели: 202

Продольные ребра:

- крайние: 170x32 2 шт.

- средние: 170x32 2 шт.

Поперечные ребра:

- крайние: 70x22 6 шт.

- средние: 95x32 6 шт.

Верхняя обшивка: Марки ФБС бакелизированная толщиной 18 мм

Размер листа: 2800x1250

Нижняя обшивка: Марки ФБС бакелизированная толщиной 14 мм

Размер листа: 2800x1250

Обшивка расположена волокнами поперек пролета

Обшивка соединена на ус

 

Используемый клей: ФР-12              

ГОСТ/ТУ: ТУ 6-05-1748-75             

Расход клея: 0,4 кг/м2

Гидроизоляция: Рубероидный ковер 3 слоя

Пароизоляция: Пергамин 2 слоя

Утеплитель: Отсутствует толщиной 0 мм 

 

Расчетные характеристики материалов

Расчетное сопротивление сжатию верхней обшивки 28 МПа

Расчетное сопротивление растяжению верхней обшивки 32 МПа

Расчетное сопротивление скалыванию верхней обшивки 1,8 МПа

Расчетное сопротивление изгибу верхней обшивки поперек плиты 25 МПа

  

Расчетное сопротивление сжатию нижней обшивки 28 МПа

Расчетное сопротивление растяжению нижней обшивки 24 МПа

Расчетное сопротивление скалыванию нижней обшивки 32 МПа

Расчетное сопротивление изгибу нижней обшивки поперек плиты 25 МПа

  

Модуль упругости верхней обшивки вдоль волокон 12000 МПа

Модуль упругости верхней обшивки поперек волокон 8500 МПа

  

Модуль упругости нижней обшивки вдоль волокон 12000 МПа

Модуль упругости нижней обшивки поперек волокон 8500 МПа

 

Расчетные усилия

Геометрия сечения

Общая высота плиты

Суммарная толщина ребер

Процент расхождения

Процент расхождения

Процент расхождения

Предельный прогиб

Расчетный прогиб

Прогиб плиты покрытия

Разница между прогибами Прогиб плиты не превышает предельного

Теплотехнический расчет для

Г. Пермь

Здание: Производственное

Температура внутреннего воздуха по ГОСТ 30494-96:

Средняя температура наружного воздуха [°С], равная средней температуре наиболее холодной пятидневки по СНиП 23-01-99

Средняя температура отопительного периода по СНиП 23-01-99:

Продолжительность отопительного периода по СНиП 23-01-99:

 

 

Расчет толщины утеплителя

утеплитель: Отсутствует

коэффициент теплопроводности

Общее термическое сопротивление плиты находится по формуле

Выразим толщину утеплителя из получившегося уравнения

Где термические сопротивления материалов в плите:

Расчетная толщина утеплителя:

Расчет прогонов

Прогоны воспринимают нагрузки от настилов и передают их на верхние кромки несущих конструкций (здесь ферма) и поперечные стены здания.

Разрезные однопролетные прогоны работают и рассчитываются на прочность и жесткость:

– при вертикальном положении – по схеме плоскоизогнутых элементов

– при наклонном расположении – по схеме элементов, работающих на косой изгиб

Расположение поперечных сечений прогонов:

а – вертикальное положение сечения

б – наклонное положение сечения

Сопряжение разрезных прогонов осуществляется над верхними кромками основных несущих конструкций различными способами: с помощью косого прируба, впритык с накладками, или щекового прируба в полдерева.

Предварительно принимаем прогон в виде клееного разрезного бруса прямоугольного поперечного сечения 25 х 35 см, где высота сечения скомпонована из 7 слоев досок толщиной 5 см после фрезерования досок сечением 6х25 см. Материал древесина сосна 2 сорта.

cos 18° = 0,951         sin 18° = 0,309

Расчет снеговой нагрузки:[1]

Sg=3,2 кН/м2 ̶ вес снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности

Нормативное значение снеговой нагрузки: S0 =0,7·сe·ct·µ·Sg, где

сe=0,85 – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра и иных факторов, принимается для покрытий с уклонами от 12 до 20% без фонарей равным 0,85;

0,7 – коэффициент, учитывающий понижение значения снеговой нагрузки для районов со средней температурой января минус 5˚С и ниже;

сt=1 – термический коэффициент, учитывающий понижение снеговых нагрузок в случае покрытия с высоким коэффициентом теплопередачи;

µ=1 − коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

S0 =0,7·сe·ct·µ·Sg=0,7·0,85·1·1·3,2=1,904 кН/м2

Нагрузка на 1 погонный метр прогона, кН/пог.м

Коэффициент γ f определяется по [3], табл. 1

Элемент Нормативная нагрузка, кН/м Коэффициент надежности по нагрузке, γ f Расчетная нагрузка, кН/м
Плита покрытия 0,52 · 1,0 · 2,21 = 5,821 1,149 1,1 1,264
Собственный вес прогонов 5,0 · 0,250 · 0,350 · 1,0 = 0,438 0,438 1,1 0,481
Итого вес покрытия G2 (постоянная нагрузка) 1,587 1,745
Снеговая нагрузка Sн=1,904 кН/м2 Sр=3,2кН/м2 (для V снегового района) cos18° = 0,951 1,904 · 0,951 · 2,21 = 4,002 2,24 · 0,951 · 2,21 = 6,726 4,002 6,726
Итого: 5,589 8,471

 

Принимаем схему разрезного прогона. Прогоны устанавливаются по скату наклонно, поэтому испытывают действие скатной составляющей и работает на косой изгиб. Применение составного прогона из спаренных досок нежелательно ввиду стремления его под действием скатной составляющей к расслоению. Опираются прогоны непосредственно на ферму. Шаг ферм 6,0 м.

Необходимо выполнение условий:

1. Проверка прочности по нормальным напряжениям

2. Проверка по второй группе предельных состояний – по прогибу

 

Определяем внутренние усилия:

– максимальный изгибающий момент относительно оси у

– максимальный изгибающий момент относительно оси z

Определяем основные геометрические характеристики сечения

b – ширина сечение, b = 25,0 см

h – высота сечения, h = 35,0 см

A – площадь сечения

– моменты инерции:

– моменты сопротивления:

Определяем максимальный прогиб прогона:

Условие выполнено.

Проверка условия 1:

Условие выполнено.

Сечение подобрано верно. Окончательно принимаем прогоны в виде клееного бруса сечением 25,0х35,0 см.

Опорный узел.

Опорный узел выполняем из листовой стали марки Ст3кп по ГОСТ 14637-89. В опорном узле верхний пояс упирается в стальной башмак, состоящий из наклонной диафрагмы, приваренной к вертикальным боковым фасонкам. Снизу фасонки приварены к опорной плите. Толщину фасонок принимаем 10 мм. Толщину ребер жесткости под упорную плиту принимаем 10 мм. Верхний пояс крепится болтами, нижний пояс крепится сварными швами.

Упорная плита

Высота упорной плиты для создания принятого эксцентриситета в опорном узле должна составлять (hв.п.=400мм –высота сечения верхнего пояса):

hуп = hв.п. – 2 · е = 40,0 – 2 · 10,0 = 20,0 см

Ширина упорной плиты принимается по ширине сечения верхнего пояса фермы bуп=20,0 см.

Напряжение смятия древесины в месте упора верхнего пояса в плиту:

Rсм – по [3], табл. 3

Принимаем пролет упорной плиты, равным расстоянию между вертикальными листами в осях

lуп = 20,0 + 2 ×0,5 = 21,0 см

Изгибающий момент в полосе 1,0 см при пролете 21,0 см (между осями ребер) рассчитывается как балка с защемленными концами:

 Необходимая толщина плиты

, принимаем толщину 36 мм

Ry = 22 кН/см2 – расчетное сопротивление стали С235 при толщине проката от 20 до 40 мм. ([7], табл. 51)

Находим длину подкрепляющих ребер из условия необходимой суммарной длины сварных швов, передающих усилие от верхнего пояса через упорную плиту и ребра на фасонки узла, при hшв = 6 мм.

Согласно [7], п. 11.2, сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез по двум сечениям:

– по металлу шва

– по металлу границы сплавления

N – действующее усилие

βf и β z – коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа по [7], табл. 34* βf = 0,7 и β z = 1,0

kf  – высота катета шва

lw – расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм

γwf и γw z – коэффициенты условий работы шва, в зависимости от климатического района, в нашем случае γwf = 1,0, γw z = 1,0.

γС – коэффициент условий работы, в нашем случае γС =1,0.

Rwf – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва

Rwun – нормативное сопротивление металла шва, Rwun = 410 МПа ([7], табл. 4*)

γwn – коэффициент надежности, по материалу шва принимаем 1,25 так как Rwun < 490 МПа ([7], табл. 3)

Rwz – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавления

Run – временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению σВ по государственным стандартам и техническим условиям на сталь.  Run = 360 МПа

Откуда требуемая длина шва

– по металлу шва

– по металлу границы сплавления

Принимаем длину шва в 71 + 1 = 72 см. Устанавливаем 3 ребра жесткости под упорную плиту для передачи усилий через сварные швы. Требуемая длина ребер составляет см. Принимаем длину 12,0 см. Толщина ребер 1,0 см.

Проверяем подобранные элементы (упорную плиту и ребра жесткости) на их совместный изгиб, как однопролетную балку на двух защемленных опорах пролетом lуп =21,0 см от нагрузки  (b – ширина упорной плиты, b = 20,0 см). Поперечное сечение балки для расчета принимаем тавровым.

Геометрические характеристики сечения:

Площадь поперечного сечения тавровой формы:

Fт.ф. = 7,0 · 3,6 + 12,0 · 1,0 = 25,2 + 12,0 = 37,2 см2

Статический момент поперечного сечения относительно оси х1 – х1:

Sx1 = A · zц.т. = 7,0 · 3,6 · 14,2 + 12,0 · 1,0 · 6,0 = 357,84+ 72,0 = 429,84см3

Расстояние от оси х1 – х1 до центра тяжести сечения:

у1 = (3,6+12) – 11,6 = 4,0 см

Момент инерции сечения относительно оси

Момент сопротивления

Изгибающий момент:

Максимальные напряжения изгибу:

Условие выполнено.

Сварные швы уголков

Сварные швы прикрепления поясных уголков к вертикальным фасонкам в опорном узле. Продольное усилие в нижнем поясе NAF = 509,89 кН

Усилие на шов у обушка одного уголка

Усилие на шов у пера одного уголка

Требуемая длина шва у обушка уголка

Требуемая длина шва у пера уголка

Длину швов принимаем 25,0 см у обушка и 12,0 см у пера.

Коньковый узел

Расчетные усилия:

Усилия в верхнем поясе слева: NCD=– 357,53 кН (стержень сжат)

Усилия в верхнем поясе справа: NDЕ=– 357,53 кН (стержень сжат)

Усилия в стойке: NDF=110,477кН

В коньковом узле элементы верхнего пояса торцами упираются в симметричный металлический сварной вкладыш треугольной формы. Наклон боковых стенок вкладыша обеспечивает продольный лобовой упор торцов обеих панелей верхнего пояса фермы. Для обеспечения принятого эксцентриситета боковая стенка имеет такие же высоту и ширину как и у упорной плиты в опорном узле.

Высота боковых стенок hб.с. = 20,0 см.

Ширина боковых стенки bб.с. = 20,0 см.

Напряжение смятия древесины в месте упора верхнего пояса в плиту:

([5], табл. 3, п. 1.в)

Стенки вкладыша рассчитываем на изгиб как балку шириной в 1,0 см, защемленную на опорах. В качестве опор принимаются внутренние ребра жесткости. Таким образом, рассчитываем центральную пролетную часть и крайние консольные.

Изгибающий момент консольной части стенки шириной 1,0 см:

Изгибающий момент в средней части стенки шириной 1,0 см:

Необходимая толщина плиты

, принимаем толщину 22 мм по [6]

Rу = 22 кН/см2 – расчетное сопротивление стали С235 при толщине проката от 20 до 40 мм. ([7], табл. 51)

Уголок–шайбу стойки рассчитываем на изгиб

Требуемый момент сопротивления

([7], п. 5.12)

Принимаем уголок 110х110х8 по ГОСТ 8509–93*

W = 17,20см3 > Wтр = 16,81см3

Исходные данные

Проектируем клеедосчатую колонну прямоугольного сечения заводского изготовления. По высоте сечение принимаем постоянным, потому что здание является однопролетным одноэтажным с напольным транспортом. Подвесных и мостовых кранов нет.

Отметка низа ригеля + 10,000 м

Вид проектируемой стойки – клеедосчатая колонна

Здание II уровня ответственности, неотапливаемое

Температурно–влажностные условия эксплуатации Б2

Район строительства по ветровой нагрузке – II

Древесина – сосна 2 сорта.

Металл – сталь класса А–III.

Для предохранения низа колонны от увлажнения и загнивания, колонну опираем на фундамент через антисептированную прокладку из твердой породы древесины.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Слицкоухов Ю.В., Гуськов И.М., Ермоленко Л.К. и др. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования: Учеб. пособие для вузов. М.: Стройиздат, 1991;

2. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении.-М.:Стройиздат, 1996;

3. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*);

4. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80)/ЦНИИСК им. Кучеренко М.:Стройиздат, 1986.-216с;

5. СНиП II–25–80 Деревянные конструкции;

6. ГОСТ 19903–74, Прокат листовой горячекатаный. Сортамент;

7. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции (актуализированная редакция СНиП          II–23–81*);

8. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. для вузов/Ю. В. Слицкоухов, В. Д. Буданов, М. М. Гаппоев и др.; под ред. Г. Г. Карлсена и Ю. В. Слицкоухова. – 5–е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 543 с;

9. ГОСТ 24454–80*. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры

 

 

 


Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра конструкций из дерева и пластмасс
Студенту Шарыгиной Е.С. группа – 1-ПЗ- V специальность ПЗ

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

Темой курсового проекта является разработка технического проекта и

рабочих чертежей.

Схема поперечника здания                   Район строительства: г. Пермь;

Режим эксплуатации: Б2;

+10,000
Тип покрытия: рубероид по клеефанерным плитам покрытия;

Основная несущая конструкция покрытия: треугольная ферма из брусьев с металлическим поясом из уголков;

Длина здания: 60 м;

Стойка (колонна): КД 10м;

l = 17 м
Степень ответственности здания: II

 

 

В соответствии с предлагаемой схемой и основными размерами здания (сооружения) следует уточнить все основные конструктивные элемента, схемы и расположение несущих конструкций, элементов крыш, типы и расположение связей, обеспечивающих жесткость и устойчивость здания, а также детали прикрепления стоек (колонн) к фундаменту.

При выполнении проекта студент производит расчет и конструирование основных несущих и ограждающих частей здания (сооружения) в соответствии с действующими СНиП и инструкциями. На рабочих чертежах должны быть показаны несущие конструкции с деталями узлов по указанию руководителя, конструкции крыш, прогонов и связей, спецификация материалов на основную несущую конструкцию и меры по защите древесины от горения и гниения. В техническом проекте представляют основные конструктивные схемы проектируемого здания (сооружения). Масштабы принимаются в соответствии с ЕСКД и методическими указаниями [7].

Объем работы - технический проект и рабочие чертежи на 1,5-2 листа с пояснительной запиской.


[1] В соответствии с [3] (СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия)

[2] Расчет по [1] (Слицкоухов Ю.В. и др. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования – стр152)

Санкт-Петербург

2012

 

Оглавление

1. Геометрические размеры фермы. 3

2. Расчет покрытия.. 3

3. Расчет прогонов. 11

4. Расчет фермы покрытия.. 14

4.1. Определение узловых нагрузок.. 14

4.2. Определение усилий в элементах фермы и подбор сечений. 16

5. Расчет и конструирование узловых соединений.. 19

5.1. Опорный узел. 19

5.2. Промежуточный узел верхнего пояса (узел примыкания раскоса к верхнему поясу) 23

5.3. Коньковый узел.. 24

5.4. Промежуточный центральный узел нижнего пояса. 25

6. Расчет и конструирование клеедосчатой стойки. 26

6.1. Исходные данные. 26

6.2 Подбор поперечного сечения стойки.. 26

6.3. Проверка опорной части стойки на скалывание при изгибе. 30

6.4. Проверка устойчивости в плоскости изгиба. 30

6.5. Проверка устойчивости из плоскости изгиба. 31

6.6. Расчет и конструирование прикрепления стойки к фундаменту. 31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 35

 

 


Расчет покрытия

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ

Идентификация пользователя

Дата: 25.09.2012

Время: 22:09:36

Шарыгина Елена, гр 1-ПЗ-5

Исходные данные проекта

Общие данные

Тип конструкции: плита покрытия

Наименование объекта строительства:

Назначение: Производственное здание

Место строительства: Пермь

Административный район: Пермская область

Снеговой район: V

Тип местности: A

Условия эксплуатации: Б2

Степень огнестойкости: III

Класс ответственности: II

Район по давлению ветра: 4

Среднемесячная температура в январе: -15

 

Плита покрытия

Тип: Клеефанерная плита покрытия

Схема

Тип каркаса: Деревянный

Материал каркаса: Акация 2-го сорта

 

Геометрические и технологические характеристики

Размер панели в плане: 6000x2200

Высота панели: 202

Продольные ребра:

- крайние: 170x32 2 шт.

- средние: 170x32 2 шт.

Поперечные ребра:

- крайние: 70x22 6 шт.

- средние: 95x32 6 шт.

Верхняя обшивка: Марки ФБС бакелизированная толщиной 18 мм

Размер листа: 2800x1250

Нижняя обшивка: Марки ФБС бакелизированная толщиной 14 мм

Размер листа: 2800x1250

Обшивка расположена волокнами поперек пролета

Обшивка соединена на ус

 

Используемый клей: ФР-12              

ГОСТ/ТУ: ТУ 6-05-1748-75             

Расход клея: 0,4 кг/м2

Гидроизоляция: Рубероидный ковер 3 слоя

Пароизоляция: Пергамин 2 слоя

Утеплитель: Отсутствует толщиной 0 мм 

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2020-03-02; просмотров: 99; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.232.188.122 (0.213 с.)