Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Применение древесины в строительствеСодержание книги Поиск на нашем сайте
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы “Строительные деревянные конструкции рабочей площадки ” по дисциплине “ Деревянные конструкции”
для студентов направления подготовки 0921 «Строительство» специальности 6.060101 «Промышленное и гражданское строительство»
г. Днепропетровск 2010 г.
Министерство образования и науки Украины ПРИДНЕПРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ Институт непрерывного специального образования Кафедра строительства и архитектуры
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы “Строительные деревянные конструкции рабочей площадки ” по дисциплине “ Деревянные конструкции”
для студентов направления подготовки 0921 «Строительство» специальности 6.060101 «Промышленное и гражданское строительство»
г. Днепропетровск
Методические указания к выполнению курсовой работы «Строительные деревянные конструкции рабочей площадки» по дисциплине «Деревянные конструкции» для студентов направления подготовки 6.060101 «Строительство» специальности «Промышленное и гражданское строительство». Днепропетровск, ИНСО ПГАСА 2010 г. 47 стр.
В настоящих указаниях изложены принципы решений деревянных конструкций рабочей площадки состоящей из деревянных колонн, балок и несущих щитов, а также примеры решений этих несущих элементов.
Утверждено на заседании кафедры строительства и архитектуры протокол № 8 від 25.03.10 г.
Составители: Бабич В.В., к. т. н., доцент, Марченко Е.И. ассистент.
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой «Строительство и архитектура» ИНСО ПГАСА д.т.н., профессор Л.М. Диденко.
Рецензент: к.т.н., доц.Панченко В.М.
СОДЕРЖАНИЕ стр.
Расчет щита кровли.
Несущий щит представляет собой сплошной настил из досок, с нижней стороны которого на гвоздях прибиты поперечные и диагональные планки. Эти планки, выполняя функции распределительных брусков, обеспечивает совместную работу досок настила на изгиб при сосредоточенной монтажной нагрузке и пространственную неизменяемость кровельного покрытия. Например: Принимаем несущий щит из досок шириной 10 смтолщиной 2,5 см, 4 поперечные и 6 диагональных планок из досок 4х10 см (рис 6.1). Расстояние между прогонами покрытия для нашего задания а = lпp = 1,2 м, длину несущего щита назначаем равной удвоенному расстояние между прогонами – 2,4 м (2·1,2=2,4м), а ширину определим из расчета: трехпролетное здание с длиной в поперечном направлении В=5 м (3·5=15 м), значит ширина щита должна быть равной 1,5 м (15/10=1,5), где 10 - количество щитов в поперечном направлении на любые 2 прогона. Эти несущие щиты укладываются на прогоны покрытия, и их настил работает на изгиб как двухпролетная балка. Настил кровли рассчитывается с учетом его неразрезности в пределах двух пролетов.
Рис. 6.1 Несущий щит
При загружении двухпролетной балки равномерно распределенной нагрузкой q от собственного веса и переменной Ро наибольший изгибающий момент на средней опоре равен:
а наибольший прогиб в пролете:
где Е – модуль упругости древесины, принимается 1·107 кН/м2; Iх – момент инерции настила щита, определяемый по формуле:
Полученный прогиб сравнивается с предельным [f] (см. приложение 2).
Пример. Собираем постоянную нагрузку от собственного веса ограждающей части покрытия. В нашем примере характеристическое значение переменной нагрузки – Ро =4 кН/м2 (табл. 6.1.) Таблица 6.1
- Суммарная характеристическая нагрузка на 1м2 покрытия:
где gо – характеристическая нагрузка от собственного веса ограждающей части покрытия. - Суммарная расчетная предельная нагрузка на 1м2 покрытия:
- Общая расчетная предельная нагрузка на 1 п.м. полосы настила шириной b = 1 м:
где γfe – коэффициент надежности по временной нагрузке. - Максимальный изгибающий момент на промежуточной опоре (рис. 6.2.):
Рис. 6.2. Схема загружения балки равномерно распределенной нагрузкой. - Момент сопротивления настила щита шириной b = 1 м:
- Напряжение изгиба:
где Ru – расчетное сопротивление на изгиб (см. приложение 1). Расчет прогонов кровли. Прогоны предназначены для восприятия вышележащей нагрузки и передачи ее на основные несущие конструкции. Прогоны покрытия могут быть: разрезными, консольно-балочными, неразрезными. Основным решением многопролетных прогонов в покрытиях по несущим деревянным конструкциям следует считать спаренные прогоны, работающие как неразрезные (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Схема загружения прогона равномерно распределенной нагрузкой.
Прогоны в этой случае выполнятся из двух досок, поставленных на ребро. Доски стыкуются в разбежку слева и справа от опоры на расстоянии х = 0,21· В, в месте нулевого значения момента. При этом неразрезная система прогонов при равных пролетах и равномерно распределенной нагрузке является равнопрогибной. Здесь значения опорных и пролетных изгибающих моментов и прогибов, так же как в консольно-балочной системе, при расположении стыков на расстоянии х = 0,21 В от опоры составляет:
Стыки досок прикрепляются к неразрезной доске гвоздями, количество которых определяется по формуле:
где х – расстояние от оси опоры до стыка; Т - расчетная несущая способность среза гвоздя, наименьшее значение [3]. Затем вычисляем расстояние между осями гвоздей поперек волокон [3]:
Расстояние между осями гвоздя вдоль волокон до стыка (торца доски) должно быть [3]:
Кроме этих расчетных гвоздей по длине прогона ставятся конструктивно такие же гвозди через 50 см в шахматном порядке. Расчет прогонов на поперечный изгиб заключается в проверке прочности и жесткости. При подборе сечения прогона прочность проверяется в месте наибольшего изгибающего момента. По формуле, находим требуемый момент сопротивления прогона:
Задаваясь определенной высотой сечения прогона, определяют ширину прогона:
- Жесткость
- Момент инерции прогона определяем по формуле:
Производим проверку: Пример. Прогоны кровли принимаем спаренными со стыками, расположенными по длине в разбежку на расстоянии 0,21· В от опоры. Такие прогоны рассчитываются как многопролетные балки с пролетом, равным расстоянию между несущими конструкциями. При расчете сечения прогона руководствуемся соотношением: h/b ≥2, где b- ширина прогона, состоящая из двух досок, поставленных на ребро, т.е. b=2·t (t - толщина доски, h – высота доски) см.П.3. Собственный вес 1п.м. прогона рассчитывается по формуле:
гдеρ – плотность древесины. Из расчета соотношения собственного веса прогона к суммарной характеристической нагрузке и исходя из опыта проектирования принимаем значение собственного веса прогона: α1=1,02 для расчета изгибающего момента; α1=1,1 для расчета поперечной силы - характеристическая постоянная нагрузка на 1 п.м. прогона:
- общая расчетная предельная нагрузка приходящаяся на 1 п.м. прогона:
где γfm – коэффициенты надежности по нагрузке табл. 5.1.[4]; - максимальный изгибающий момент:
- требуемый момент сопротивления прогона:
Определим высоту прогона:
По приложению 3 принимаем высоту сечения прогона h=22см Определим ширину прогона, учитывая принятую высоту сечения прогона:
По приложению 3 определяем ширину прогона b, учитывая что прогон состоит из двух досок, поставленных на ребро, т.е. b=2·t (см. рис. 7.1.) принимаем b=2·t =2·7,5=15 см Принимаем прогоны из двух досок 2 х 7,5 х 22 см. Проверяем принятое значение по соотношению: h/b ≥2 22/15=1,5<2. Соотношение не соблюдается, поэтому попробуем принять доски меньшей толщины: b =2· t=2 · t=2 5,0=10 см, учитывая соотношение: h/b ≥2 22/10 = 2,2 см. Соотношение соблюдается, поэтому дальнейшие проверки проводим, учитывая принятое сечение прогона 2 х 5 х 22 см. Момент инерции прогона определяем по формуле:
Жесткость
Относительный прогиб:
Расстояние от опоры до стыка прогона:
Диаметр гвоздей принимаем диаметром 0,4 см и длиной 10 см (см. п. 4.3.) и соединяем ими спаренные прогоны в местах стыков досок. Расчетную несущую способность одного среза гвоздя определяем по [3]: Тс = 0,35 с·d = 0,35·5·0,4 = 0,7 кН, где с – толщина средних элементов, а также элементов, равных по толщине. Если длина гвоздя больше толщины соединяемых элементов, то величина с рассчитывается, учитывая выход гвоздя по формуле: с=t-1,5·d. Из условия изгиба: Ти=2,5·d2 + 0,01·а2=2,5 0,42 + 0,01·52 = 0,4+0,25=0,65 кН, где а – толщина доски прогона, т.е. а = 5 cм, но не более: Ти= 4·d2 = 4·0,42 = 0,64 кН. Таким образом, в расчет принимаем Тmin=0,64 кН. Требуемое количество гвоздей определяем по формуле:
принимаем 10 штук. Расставляя 10 гвоздей в одном вертикальном ряду, расстояние между осями гвоздей поперек волокон получаем:
Расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины от гвоздя до стыка (до торца доски) должно быть [3]: S1= 15·d = 15·0,4 = 6 см. Принимаем 6 см.
Расчет клееной балки. Клееные деревянные конструкции, обладают большей прочностью и жесткостью по сравнению с составными конструкциями на податливых связях. Клееные балки применяют, главным образом, в качестве несущих конструкций покрытий зданий (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Клееная балка Балки, как правило, бывают прямоугольного сечения, составленного из пакета досок, склеиваемых по пласти. В покрытиях применяют балки постоянной высоты с опорами на одном и разных уровнях и балки переменной высоты, двускатные. Ширину балок после двусторонней острожки кромок досок до склеивания пакета и острожки боковых плоскостей балки после ее склеивания принимают равной - 120, 140, 170, 180 мм. Толщину досок после острожки их по пластям 35 или 45 мм. Высоту h балок постоянного сечения назначают примерно равной 1/12 пролета, но не более 1/6 В. Расчет клееных балок производится таким же образом, как и балок цельного сечения. Определяется предельная расчетная нагрузка, включая собственный вес балки, который находится по формуле:
где К св – коэффициент собственного веса, который колеблется от 4 до 6. Вычисляются опорные реакции, максимальный изгибающий момент и ориентировочные поперечные размеры балки. Находят требуемый момент сопротивления балки:
По принятой ширине балки b определяют ее полную высоту из условий прочности:
Проверяется прочность клеевого шва на скалывание:
где V A = Q - расчетная поперечная сила; bрас – расчетная ширина сечения, принимаемая 0,6 полной ширины шва; h0 – высота сечения балки; Rск – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон при изгибе (см. приложение 1). Проверяется прогиб балки, нагруженной нормативной равномерно распределенной нагрузкой:
Пример. Рассмотрим главную балку, на которую с двух сторон опираются балки настила. Длина здания в продольном направлении L =6 м. Главная балка является однопролетной, шарнирно опертой. Нагрузка от собственного веса покрытия: Табл. 8.1
Принимая коэффициент собственного веса Ксв=5, определяем собственный вес балки:
При расстоянии между балками B=5 м нагрузка на 1 п.м. балки: - суммарная характеристическая нагрузка:
- общая расчетная предельная нагрузка:
Расчетный изгибающий момент:
Наибольшая расчетная поперечная сила:
Требуемый момент сопротивления балки:
База колонны.
База колонны служит для передачи нагрузки с колонны (центрально-сжатого стержня) на фундамент и обеспечивает закрепление нижнего конца стойки в соответствии с расчетной схемой. В данной курсовой работе принимаем конструктивно опорный узел с применением стального башмака.
Рис. 10. Опорный узел центрально-сжатой стойки (колонны): 1-стойка; 2-болт; 3-стальной башмак; 4-гидроизоляция; 5-анкер; 6-сварка.
Узлы сопряжения балок
Сопряжение главных балок и прогонов между собой выполняют на монтаже. В соответствии с заданием рассматриваем сопряжение этажное. Этажное сопряжение балок наиболее технологичное, но имеет повышенную строительную высоту. Положение прогона на главной балке фиксируется болтами грубой или нормальной точности (класс В или С), поставленными конструктивно. Если опорная реакция балки настила превышает 100 кН, то главная балка в месте опирания прогона укрепляется поперечными ребрами жесткости.
Рис. 11 Узел сопряжения: 1-клееная балка; 2-болты; 3–опорная подкладка (подушка); 4- колонна; 5–уголоки; 6-хомут. Оформление пояснительной записки и чертежей
Пояснительная записка состоит из расчета конструкций рабочей площадки, в которой следует отразить все конструктивные элементы с рисунками и пояснениями по расчету, а также рисунки и расчеты рассматриваемых узлов балочной клетки. Рабочие чертежи ДК (деревянные конструкции) служат исходным материалом для разработки деталировочных чертежей, составления сметы и заказа пиломатериала. В состав курсовой работы входят 3 чертежа: ведомость элементов, примечания, схемы расположения конструкций, чертежи узлов конструкций. Чертежи выполняются в масштабе на формате А4 (3 листа) либо на листе формата А2. Схема состоит из плана и двух разрезов. На плане обязательно показывают колонны, прогоны, главные балки, а также следующие основные размеры: шаги колонн, расстояния между прогонами. На разрезах показывают схемы сопряжений балок, опирания колонн на фундаменты, схемы связей. Масштаб схемы плана и разрезов 1:200; прогонов, несущего щита 1:50, 1:75. Все элементы конструкций рабочей площадки на плане и разрезах обозначают марками. Марки обозначают заглавными буквами и цифрами. Например, К1, К2...-для колонн; Б1, Б2...- для балок. На чертежах ДК должны быть изображены узлы конструкций для возможности последующего конструирования элементов и их соединений. Масштабы узлов 1:10, 1:15, 1:20, 1:25. На узлах называют марки соединяемых элементов и проставляют отметки. Узлы маркируют на схеме. Номер узла на схеме и разрезах дают в кружке диаметром 12...14 мм. На чертежах ДК обязательно должны быть разработаны и приведены следующие основные узлы: узел сопряжения щита настила с прогоном, узел сопряжения главной балки с колонной; база колонны. В примечании указывают: материал, из которого изготовлены конструкции, клей, используемый при изготовлении главной (клееной) балки. Приложения Приложение 1 Расчетные сопротивления древесины ели и сосны
Приложение 2 Предельные деформации (прогибы) изгибаемых элементов зданий
Приложение 3 Рекомендуемый сортамент пиленых лесных материалов
Приложение 4 Переходные коэффициенты mб к моменту сопротивления при изгибе клееных элементов
Приложение 5 Предельная гибкость элементов деревянных конструкций
Приложение 6 Значение некоторых коэффициентов φ продольного изгиба центрально-сжатых элементов
Приложение 7 ГОСТ 4028-63 ГВОЗДИ СТРОИТЕЛЬНЫЕ. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ
Литература 1. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. «Промышленное и гражданское строительство. - / Под ред. проф. Иванова В.А. – 2 изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1990. – 287 с., илл. 2. Деревянные конструкции. /Г.Г. Карлсен и др. – Москва: Госстройиздат. – 542 с 3. СНиП П – 25 – 80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. 4. ДБН В.1. 2. - 2:2006. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. 5. ГОСТ 4028-63 Гвозди строительные. Конструкция и размеры
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы “Строительные деревянные конструкции рабочей площадки ” по дисциплине “ Деревянные конструкции”
для студентов направления подготовки 0921 «Строительство» специальности 6.060101 «Промышленное и гражданское строительство»
г. Днепропетровск 2010 г.
Министерство образования и науки Украины ПРИДНЕПРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ Институт непрерывного специального образования Кафедра строительства и архитектуры
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы “Строительные деревянные конструкции рабочей площадки ” по дисциплине “ Деревянные конструкции”
для студентов направления подготовки 0921 «Строительство» специальности 6.060101 «Промышленное и гражданское строительство»
г. Днепропетровск
Методические указания к выполнению курсовой работы «Строительные деревянные конструкции рабочей площадки» по дисциплине «Деревянные конструкции» для студентов направления подготовки 6.060101 «Строительство» специальности «Промышленное и гражданское строительство». Днепропетровск, ИНСО ПГАСА 2010 г. 47 стр.
В настоящих указаниях изложены принципы решений деревянных конструкций рабочей площадки состоящей из деревянных колонн, балок и несущих щитов, а также примеры решений этих несущих элементов.
Утверждено на заседании кафедры строительства и архитектуры протокол № 8 від 25.03.10 г.
Составители: Бабич В.В., к. т. н., доцент, Марченко Е.И. ассистент.
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой «Строительство и архитектура» ИНСО ПГАСА д.т.н., профессор Л.М. Диденко.
Рецензент: к.т.н., доц.Панченко В.М.
СОДЕРЖАНИЕ стр.
Применение древесины в строительстве Пути повышения эффективности применения деревянных конструкций в строительстве Ценные строительные свойства древесины определяют и области ее эффективного использования. Малая плотность сухой древесины при сравнительно большой прочности и жесткости (вдоль волокон) делает целесообразным применение деревянных конструкций в покрытиях общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий, поскольку в них, наряду с наиболее полным использованием лучших конструкционных свойств сухой древесины, легче всего осуществить конструктивные меры борьбы с гниением. Экологическая чистота делает древесину особенно целесообразной для строительства жилья, в частности коттеджного типа. В ограждающих частях отапливаемых зданий при этом хорошо используется малая теплопроводность сухой древесины поперек волокон. Химическая стойкость сухой древесины оправдывает преимущественное применение безметальных и особенно клееных деревянных конструкций для покрытий химических цехов и складов. Для несущих конструкций применяют сосну, ель, лиственницу, пихту, кедр. Лиственные породы - осина, березу, ольху, липу и тополь - применяют лишь в конструкциях временных зданий и сооружений, а также для устройства опалубки, лесов и подмостей. В наибольшей степени требованиям современного строительства отвечают клееные деревянные конструкции. Они позволяют повышать качество строительства и широко применять сборные детали любой формы и размеров. Клееные конструкции являются наиболее экономичными по расходу лесоматериала. Применение новых материалов типа водостойкой фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит, древеснослоистых пластиков и фибролита позволяет использовать малопригодную для строительства древесину и отходы. Индустриальное производство из высушенного лесоматериала и применение необходимых конструктивных и химических мероприятий по защите древесины от гниения и пожарной опасности создает условия для существенного повышения капитальности деревянных конструкций.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 295; 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 - 216.73.216.16 (0.017 с.) |