Курсовой проект по деревянным конструкциям. Курсовой проект по дисциплине Конструкции из дерева и пластмасс

• Название: Курсовой проект по дисциплине Конструкции из дерева и пластмасс
• Анкор: Курсовой проект по деревянным конструкциям
• Дата: 12.04.2022
• Размер: 487.87 Kb.
• Имя файла: KP_po_DK_PZ.docx
• Тип: Курсовой проект; #467137
• страница: 3 из 4

Расчётное сопротивление находится по формуле (п.6.1 [1]):



где m_дл =0,66, коэффициент длительной прочности для совместного действия постоянной и кратковременной снеговой нагрузок из таблицы 3 [1].

Расчётные сопротивления:

- изгиба, сжатия, смятия вдоль волокон:

R_c = 21 0,66 0,9 = 12,47 МПа

- скалывания вдоль волокон:

R_ск = 2,4 0,66 0,9 = 1,43 МПа

- смятия поперек волокон:

R_см = 4,5 0,66 0,9 = 2,67 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 = 1000 кН/см².

4.3 Сбор нагрузок

Собственный вес колонны с учётом плотности древесины γ = 500 кг/ :

(57)



Собственный вес стеновых панелей:

(58)


Таблица 3 – Сбор нагрузок на колонну

Конструктивные элементы и нагрузки	Нормативная нагрузка, Па	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, Па
Постоянные нагрузки
Рубероидная кровля	150	1,3	195
Плита покрытия
Фанерные обшивки	96,138	1,1	105,75
Продольные рёбра	110,59	1,1	121,65
Поперечные рёбра	30,85	1,1	33,94
Утеплитель	158,12	1,2	189,74
Пароизоляция	19,13	1,2	22,96
Слой пергамина на битумной мастике	30	1,2	36
Собственный вес балки	192,08	1,2	288,1
Итого по покрытию	636,9		915,31
Навесные стены – клееные фанерные панели	0,423	1,12	0,474
Собственный вес стойки, кН		1,1	2289,43
Временные нагрузки
Снеговая нагрузка на горизонтальную поверхность	956	1,4	1338,4

Величина распределенной ветровой нагрузки:

(59)

– коэффициент надёжности по ветровой нагрузке [2];

– нормативное давление ветра [2];

k – коэффициент, учитывающий высоту и защищенность от ветра другими строениями;

с – аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности (с наветренной стороны с = 0,8 и с = 0,6 для отсоса);

– шаг поперечных рам.

(60)





(61)





Ветровая нагрузка, действующая от низа ригеля до наиболее высокой точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы. Сосредоточенная сила, действующая от низа ригеля до наивысшей точки здания:

(62)



(63)



4.4 Статический расчёт колонны

Сосредоточенные нагрузки на колонну:

- от ограждающих конструкций покрытия:

(64)



- от собственного веса балки покрытия:

(65)



- от снеговой нагрузки:

(66)



- от стены:

(67)



Усилие в ригеле от ветровой нагрузки:

(68)



Изгибающий момент в уровне верха фундамента:

(69)



(70)



Нагрузка от стен приложена с эксцентриситетом:

(71)



Изгибающий момент, действующий на колонну от стен:

(72)



Усилие растяжения в ригеле от стен:

(73)



Изгибающие моменты в уровне верха фундамента от стен:

(74)



(75)



Поперечные силы:

- от ветровой нагрузки

(76)



- от стен:



Усилия в стойках рамы с учётом коэффициентов сочетаний:

(77)



Моменты на уровне верха фундаментов:

(78)



(79)



(80)



Для расчёта колонны на прочность и устойчивость плоской формы деформирования принимаем:





4.5 Конструктивный расчёт колонны

Расчёт колонны на прочность по нормальным напряжениям

Расчётная длина колонны в плоскости рамы:

l₀ = 0,8 · Н (81)

l₀ = 0,8 · 8 = 6,4 м

Площадь сечения колонны:

F_нт = F_бр = h_к · b_к (82)

F_нт = 0,231 · 0,24 = 5,5·10^-2 м²

Момент сопротивления прямоугольного сечения:

(83)



Гибкость колонны:

(84)



(85)



Коэффициент ξ:

(86)



Напряжение в стойке при сжатии с изгибом:

(87)

(88)



Условие выполняется, недонапряжение – 58,3 %.

Расчет колонны на устойчивость плоской формы деформирования.

Предварительно принимаем, что распорки по колоннам (в плоскости, параллельной наружным стенам) идут только по верху колонн, т.е. использована крестовая схема вертикальных связей по колоннам без дополнительных распорок.

Тогда в формуле 38 1 принимаем n = 2, для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования. По той же причине принимаем расчётную длину колонны из плоскости рамы равной высоте колонны: l_y = Н = 8 м.

Найдём значения гибкости и коэффициенты продольного изгиба из плоскости рамы:

(89)

По формуле 14 [1], при λ > 70 вычисляем коэффициент продольного изгиба:



По формуле 31 [1] определим коэффициент :

(90)



- коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке по таблице Е.1 [1] = 1,45.

Проверяем устойчивость:

(91)



Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.

4.6 Расчет узла крепления колонны к фундаменту



Рисунок 4 – Схема защемления колонны в фундаменте

Расчётные усилия:







– принимается минимум 3 доски.



Напряжения на поверхности фундамента:

(92)

– геометрические характеристики поверхности.





Размеры участков эпюры:

(93)

(94)

(95)

(96)

Применяя уравнение статики, определяем усилие, возникающее в анкерных болтах. Моментную точку берём в точке О на линии равнодействующей в сжатой зоне.



(97)





Требуемая площадь анкерных болтов:

(98)

– количество поставленных болтов с одной стороны колонны;

– расчётное сопротивление растяжению болта.

(99)

Принимаем фундаментные болты диаметром