Курсовой проект по деревянным конструкциям. Курсовой проект по дисциплине Конструкции из дерева и пластмасс
 Скачать 487.87 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Архитектурно – строительный институт Кафедра строительных конструкций Курсовой проект по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ ИЗ КОНСТРУКЦИЙ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС Выполнил студент гр. БПГ-17-02 _____________ К.У. Афтахова _____________________ Принял, преподаватель ______________ В.М. Латыпов ______________ Уфа 2020ЗАДАНИЕ на разработку курсового проекта на тему «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ ИЗ КОНСТРУКЦИЙ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС» по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» Выдано студенту группы БПГ-17- 02 Карине Ураловне Афтаховой. 1.Вариант №3 2.В курсовом проекте разработать рабочие чертежи: а) ограждающих конструкций покрытия (ОКП); б) несущих конструкций покрытия (НКП); в) колонны; г) связей жесткости (конструктивно). 3.Разработать указания по огне- и биозащите строительных конструкций. 4.Дополнительные данные: 1)пролет НКП - 18 м; 2)шаг НКП - 4 м; 3)высота колонны - 8 м; (конька рамы,арки) Назначение здания- Адм.здание; Сорт др. ОКП - 1; Сорт др. НКП - 1; 4)Длина здания - более 30 м; 5)Место строительства - город Оренбург; 6)Вид покрытия - Рулон; 7)Тип обшивки панели; 8)Температура внутри помещения - 200С; 9) Номер схемы – 1. Задание выдал: _____________ ______________________ (подпись) « » октябрь 2020г. Задание получил: _____________ ______________________ (подпись) « » октябрь 2020г.  Содержание 1 Исходные данные……………………………………………………….............4 2 Расчёт клеефанерной плиты покрытия………………………………………...5 2.1 Расчётные характеристики материалов……………………………….5 2.2 Выбор конструктивной схемы, компоновка сечения………………..6 2.3 Определение приведённых геометрических характеристик поперечного сечения плиты…………………………………………….......……9 2.4 Сбор нагрузок…………………………………………………….…...12 2.5 Расчёт плиты по первой группе предельных состояний………...…13 2.6 Расчёт плиты по второй группе предельных состояний………...…15 3 Проектирование двускатной клеёной дощатой балки покрытия…………..17 3.1 Предварительный подбор сечения балки……..………………….….17 3.2 Расчётные характеристики материалов…………………..…….……17 3.3 Сбор нагрузок………………….………………….…………………..18 3.4 Расчёт балки по первой группе предельных состояний………..…..19 3.5 Расчёт балки по второй группе предельных состояний………..…..21 4 Конструирование и расчёт дощатоклеёной колонны……………………….23 4.1 Предварительный подбор сечения колонны………………….……..23 4.2 Расчётные характеристики материалов………………...……………23 4.3 Сбор нагрузок………………….………………………..…………….24 4.4 Статический расчёт колонны………………….……..………………26 4.5 Конструктивный расчёт колонны………..………….……….………29 4.6 Расчёт узла крепления колонны к фундаменту………..……….…...31 5 Мероприятия по защите конструкций от влаги и огня…………………..….35 Заключение………………………………………………………………………36 Приложение А……………………………………………………………………37 7 Список использованных источников………………….……………….…..…40 1 Исходные данные Район строительства – г. Оренбург, относится к IV снеговому району и ко III ветровому району [2]. Номинальные размеры плиты в плане 1,5×4 м. Обшивки плиты приняты из фанеры повышенной водостойкости марки ФСФ по [5] (верхняя толщиной 8 мм, нижняя толщиной 6 мм) из берёзы; рёбра из досок 1 сорта, породы сосна. Теплоизоляция выполнена из минераловатных плит толщиной 200 мм (γ = 180 кг/м3) (теплотехнический расчёт). Пароизоляция из пароизоляционной плёнки (δ = 0,17 мм, γ = 96 г/м3). Над утеплителем выполнена воздушная прослойка толщиной 40 мм, вентилируемая вдоль панели. Уклон кровли принят 1/20, то есть 4,5°. По степени ответственности одноэтажное промышленное здание относится ко 2 уровню – нормальный уровень ответственности, соответственно коэффициент надёжности от ответственности γn = 1,0, согласно табл. 2 [4]. Срок службы конструкции не менее 50 лет, согласно таблицы 1 [4]. Температура внутри помещения – 200С. Деревянные элементы (продольные и поперечные рёбра) имеют глубокую пропитку комбинированным составом марки "ФОХ", осуществляющую огнезащиту (антипирен) и биологическую защиту (антисептик). 2 Расчет клеефанерной плиты покрытия 2.1 Расчетные характеристики материалов Определим коэффициенты условия работы по п. 6.9 [1]: - mв = 1 – условия эксплуатации конструкции, класс 1; - mТ = 1 – эксплуатация при температуре воздуха 200С; - mб = 1 – элементы панелей не превышают толщину 50 см; - m0 = 1 – в элементах панелей отверстия отсутствуют; - mа = 1 – рёбра не имеют глубокой пропитки антипиреном; - mсл = 1 – для рёбер и фанеры; - mгн = 1 – панель не является гнутой конструкцией; - mcc = 1 – срок службы 50 лет; - mсм = 1 – древесина работает не на смятие поперек волокон; - mп = 1,1 – сорт фанеры – береза. Для фанеры марки ФСФ вдоль волокон наружных слоёв шпона:  (1)где Ra принимаем по таблице 8[1]; mдл = 0,66 - коэффициент длительной прочности для совместного действия постоянной и длительной временной нагрузок из таблицы 4[1]. - расчётное сопротивление растяжению вдоль волокон при толщине 8 мм: Rф.р = 21·0,66·1,1= 15,25 МПа - расчётное сопротивление растяжению вдоль волокон при толщине 6 мм: Rф.р = 21·0,66·1,1 = 15,25 МПа - расчётное сопротивление изгибу поперёк волокон при толщине 8 мм: Rф.и = 10·0,66·1,1 = 7,26 МПа - расчётное сопротивление изгибу поперёк волокон при толщине 6 мм: Rф.и = 4,5·0,66·1,1 = 3,27 МПа - расчётное сопротивление сжатию поперёк волокон при толщине 8 мм: Rф.с = 13·0,66·1,6 = 13,73 МПа - расчётное сопротивление сжатию поперёк волокон при толщине 6 мм: Rф.с = 10,5·0,66·1,6 = 11,09 МПа - расчётное сопротивление скалыванию в плоскости листа независимо от толщины: Rф.ск = 1,2·0,66·1,3 = 1,03 Мпа Модуль упругости фанеры вдоль волокон принимаем по [1] с учётом различных условий эксплуатации, приведённых в п. 5.5 [1]: Еф = 9000·1·1·1 = 9000 Мпа Для древесины рёбер в соответствии со сроком (классом), приведённым в таблице 3 [1], а также при учёте коэффициентов условия работы и срока службы конструкции имеем: - расчётное сопротивление изгибу вдоль волокон: Rи = 21·0,66 = 13,86 МПа - расчётное сопротивление скалыванию вдоль волокон цельной древесины: Rск = 2,7·0,66 = 1,78 МПа Модуль упругости древесины вдоль волокон принимаем по п.5.3 [1] с учётом различных условий эксплуатации приведённых в п. 5.5 [1]: Е = 10000·1·1·1 = 10000 МПа 2.2 Выбор конструктивной схемы, компоновка сечения Ориентировочная высота панели определяется по двум критериям: - обеспечение теплоизоляционных свойств: h во вп у но (2) h8 40 150 6 204 мм где δво = 8 мм – толщина верхней обшивки; δвп = 40 мм – толщина воздушной прослойки; δу = 150 мм – толщина утеплителя; δно = 6 мм – толщина нижней обшивки. - обеспечение прочностного характера работы плиты в пределах:  (3)  где l= 4000 мм – длина плиты. Так как по первому критерию высота плиты больше, следовательно, принимаем в качестве ориентировочной высоты h = 204 мм. Задаёмся сечением продольных рёбер плиты, исходя из суммы толщин воздушной прослойки и теплоизоляции (hр = 40+150 = 190 мм). Принимаем продольные рёбра по сортаменту на пиломатериалы [6] сечением 50×200 (h) мм. Припуски на механическую обработку принимаем по таблице 1 [7], которые составляют по толщине 3 мм, по ширине 5 мм. В чистоте сечение продольных рёбер принято 44,5×190 мм. Ориентировочная высота с учётом высоты продольного ребра: h во h но (4) h 8 6 = 204 мм где hр = 190 мм – высота продольного ребра после механической обработки. Ширина площадки опирания на несущую конструкцию составляет bоп= 30 мм, с каждой стороны. Ширину плиты снизу принимаем 1500 - 10 = 1490 мм, сверху 1500 – 30 = 1470 мм, где 10 мм и 30 мм - зазоры между плитами. Расчётный пролёт плиты:  (5)lр = 4000-2·30 = 3940 мм = 3,94 м Расчетная ширина плиты:  (6) Для проведения расчёта плиты покрытия удобно представить её в виде двутавра.  Рисунок 1 – Конструкция плиты  Рисунок 2 – Расчётное сечение плиты Плита рассчитывается по геометрическим характеристикам, приведённым к фанере обшивок, которые определяются по формуле:  (7)где  – приведённая к фанере обшивок геометрическая характеристика поперечного сечения плиты; – геометрическая характеристика фанерных обшивок по расчётным размерам;  – геометрическая характеристика элементов плиты из древесины (продольных рёбер).Коэффициент приведения:  (8) Приведённая ширина ребра:  (9) 2.3 Определение приведённых геометрических характеристик поперечного сечения плиты Приведённая площадь сечения:  (10)  Приведённый статический момент сечения относительно нижней плоскости плиты:  (11) Координата центра тяжести сечения плиты относительно нижней плоскости:  (12)  Площади и координаты центров тяжести элементов поперечного сечения плиты относительно нейтральной оси: - верхней обшивки  (13)   (14)  - нижней обшивки  (15)   (16)  - продольных рёбер  (17)   (18)  Приведённые собственные моменты инерции элементов поперечного сечения плиты: - верхней обшивки  (19) - нижней обшивки  (20) - продольных рёбер  (21) Приведённый момент инерции сечения плиты:  (22) Приведённый момент сопротивления сечения для нижней обшивки плиты:  (23) Приведённый момент сопротивления сечения для верхней обшивки плиты:  (24) Статический момент верхней обшивки относительно нейтральной оси:  (25) Приведённый статический момент верхней сдвигаемой части сечения плиты от нейтральной оси:  (26) 2.4 Сбор нагрузок Таблица 1 – Сбор нагрузок на плиту покрытия
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
+
