Федусов-ДК - исправл. Курсовой проект на тему Проектирование кровельных конструкций и несущего каркаса здания Выполнил студент иса iv5 Федусов Степан

• Название: Курсовой проект на тему Проектирование кровельных конструкций и несущего каркаса здания Выполнил студент иса iv5 Федусов Степан
• Анкор: Федусов-ДК - исправл.doc
• Дата: 29.09.2018
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: Федусов-ДК - исправл.doc
• Тип: Курсовой проект; #25240
• страница: 1 из 3

Министерство образования и науки Российской федерации.

Федеральное агентство по образованию.
Московский Государственный Строительный Университет.


Кафедра конструкций из дерева и пластмасс.

Курсовой проект

на тему:

“ Проектирование кровельных конструкций и несущего каркаса здания»

Выполнил студент ИСА IV-5

Федусов Степан

Москва 2015г.

З а д а н и е #20 : запроектировать каркас отапливаемого здания с рамами из прямолинейных элементов с зубчатым клеевым соединением ригеля и стойки в карнизном узле.
Исходные данные.

	Схема	Гнутоклееная рама (ДГР)
	Снеговой район	III
	Пролет, м	15,0
	Шаг несущих конструкций, м	4,5
	Тип ограждающих конструкций	Спаренные неразрезные прогоны
	Тип кровли	Натуральная черепица
	Высота колонны, м	5,4
	Улон кровли	30°
	Длина здания	27 м

Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли.

Принимаем рабочий настил из досок размером 125х32мм, II-го сорта согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е). Расстояние между осями досок рабочего настила 325мм., а между досками обрешетки 345мм. Шаг прогонов 1,25м

Расчет рабочего настила



Сбор нагрузок на рабочий настил.

Рабочий настил укладывается под защитный настил и закрепляется на прогонах.

По скомпонованному сечению настила составляем таблицу нормативных и расчетных нагрузок на 1 м².

а) Равномерно распределенная нагрузка.

Таблица 2.1

№	Наименование нагрузки	Норм. нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1.	Мягкая черепица ELRUS 260х420мм	0.41	1.2	0.49
2.	Обрешетка под черепицу-брусок 50х50мм с шагом в осях 345мм ho* bo* γд /co	0,05*0,05*5/0,345= =0,036	1.1	0.04
3.	Водонепроницаемая мембрана TYVEK 60 г/м^2	0,0006	1.2	0.00072
4.	Рабочий настил – 125х50 мм с шагом в осях 325 мм hн* bн*γд/cн	0.125∙0.032∙5/0.325 = = 0,061	1.1	0.068
	Итого постоянная нагрузка	0,508		0,6
5.	Временная нагрузка - снеговая III район	1.26	1,4	1.764
	Итого полная нагрузка	1,768		2,364

где h_o; h_н - ширина сечения обрешетки и настила соответственно

b_o; b_н - толщина сечения обрешетки и настила соответственно

c_o; c_н; - шаг обрешетки и настила соответственно

γ_д – объемный вес древесины.
Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85* для г. Москвы S-1.8 кН/м2, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной, т.е. S=1.8х0.7=1.26 кН/м2.

Sр=1.26∙1.4=1.764 кПа
б) Сосредоточенная сила Р=1 кН. Коэффициент надежности по нагрузке . Расчетное значение сосредоточенной силы Р_р= Р_н кН.

При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

В случае расчета одинарного настила с расстоянием между осями досок более 150 мм. нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150мм на две доски.

В нашем примере полная нагрузка на 1 пог. метр распределяется на 500мм. рабочего настила:
а) постоянная + снеговая

нормативная нагрузка: q^н =1.768∙0.5=0.884 кН/м

расчётная нагрузка: q^р =2.364∙0.5=1.182 кН/м

б) постоянная

расчётная нагрузка: q^р_пост=0.6∙0.5=0.3 кН/м

где 0.5 – расчетная ширина рабочего настила.

Расчетная схема.

Расчет настила ведем как балки по 2-х пролетной схеме. Расстояние между опорами равно шагу прогонов L = 1,25м. Настил рассчитываем на два сочетания нагрузок.

1_Постоянная + снеговая.


q_пост + q_снег = 1,182 кН/м


2
q_пост = 0.3кН/м

P=1.2кН
_Постоянная + сосредоточенная сила Р = 1,2 кН.



Расчет по первому предельному состоянию.

Проверка рабочего настила на прочность.



где М – максимальный изгибающий момент;

W – момент сопротивления;

Rи – расчетное сопротивление древесины изгибу;

m_Н – 1,2 – коэффициент, учитывающий кратковременность действия сосредоточенной нагрузки (принимается для второго сочетания нагрузок).

При первом сочетании нагрузок:



При втором сочетании нагрузок:



Момент сопротивления сечения рабочего настила определяем на ширине 500 мм.



На рисунке видно, что в выделенную зону 500 мм. Попадает сечение одной доски. Поэтому, чтобы определить искомую величину необходимо вычислить момент сопротивления целого сечения одной доски.

Момент сопротивления сечения досок на участке 500мм:



Проверяем прочность по максимальному моменту из двух сочетаний нагрузок:



Расчет по второму предельному состоянию.

Проверка рабочего настила на прогиб выполняется только для первого сочетания нагрузок.

f ≤ f_и

где f – расчетный прогиб конструкции;

f_и – предельный изгиб;

Е=10000000 КПа - модуль упругости древесины.

Момент инерции сечения одной доски:

Определяем относительный прогиб настила и сравниваем с предельным:


предельный прогиб прогона, определяется по СП 20.13330.2011 табл. Е.1:

при пролете ,

при пролете .

при пролете .
Запас из условий прочности составляет , следовательно принятое сечение рабочего настила удовлетворяет условию прочности.

Расчет прогонов.

При шаге конструкций 4,5м используем разрезные прогоны.

Согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е) принимаем прогон из бруса сечением 175х150мм. Шаг прогонов B=1,25м.


L=6м

L=6м


Сбор нагрузок на рабочий настил.

По скомпонованному сечению прогона составляем таблицу нормативных и расчетных нагрузок на 1 м².

Сбор нагрузок.

Таблица 2.2

№	Наименование нагрузки	Норм. Нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1.	Натуральная черепица ERLUS 260х420 мм.	0.41	1.2	0.49
2.	Обрешетка под черепицу – брусок 50х50мм с шагом в осях 345мм b/с	0,05*0,05*5/0,345= =0,036	1.1	0.04
3.	Водонепроницаемая мембрана TYVEK 60 г/м2	0,0006	1.2	0.00072
4.	Рабочий настил – доска 125х32мм с шагом в осях 325м b/с	0,125*0,032*5/0,325= =0,061	1.1	0.068
5.	Прогон 175х150 с шагом в осях 1.25 м	0,175*0,15*5/1,25= =0,105	1.1	0.12
	Итого постоянная нагрузка	0,613		0,719
6.	Временная нагрузка- - снеговая 3 район	1.26	1,4	1.764
	Итого полная нагрузка	1,873		2,483

- нормативная: q^н = 1,873 * 1,25 = 2,34кН/м

- расчетная: q^р = 2,483* 1,25 = 3,1 кН/м

№1

Характеристики сечения (древесины второго сорта)

Расчетное сопротивление сечения Rи=15 МПа (СНИП II-25-80)

Модуль упругости древесины Е=10 000 МПа

При расчетах прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб;

b=150мм; h=175мм

нормативная: q = 2,34 кН/м

расчетная: q = 3,1 кН/м




Расчет по первому предельному состоянию.



Проверка прочности:



Расчетная нагрузка и изгибающий момент при α = 30°







Расчет по второму предельному состоянию.

Проверка прогона на прогиб.

Относительный прогиб прогона:



Нормативная нагрузка при α = 30°










по табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

Значения предельных прогибов по данной таблице:

при пролёте

Запас из условия прочности составляет ,

следовательно, принятое сечение прогона удовлетворяет условию прочности.