Курсовой деревянный конструкции. курсач. Националь

• Название: Националь
• Анкор: Курсовой деревянный конструкции
• Дата: 08.10.2022
• Размер: 0.89 Mb.
• Имя файла: курсач.docx
• Тип: Документы; #721960
• страница: 2 из 3

Расчет гнутоклееной трехшарнирной рамы

1. 
   Исходные данные для расчета рамы.
   

Расчётный пролет рамы: L=25 м.

Угол наклона ригеля: 𝛼= 12°.

Высота карнизной части: Н_карн = 3,8 м.

Шаг рам: В = 3 м.

IV снеговой район Ярославль.

II класс ответственности здания.

Температурно-влажностные условия эксплуатации: t–W% 2. Собственный вес покрытия: 0,432 кН/м²; 0,450 кН/м². Материал рамы – доски 19х120мм, сосна II сорт.

2. 
   Определение геометрических размеров рамы.
   

Расчетный пролет рамы: 𝐿_𝑝= 𝐿− 3,8 м = 25 − 2х0,2м = 21,2 м

Для угла 𝛼= 12°: sin𝛼= 0,207 ; cos 𝛼= 0,978; 𝑡g𝛼= 0,212

Высота рамы в коньке:


Радиус гнутой части рамы: 𝑅_гн = 3 м. (

Угол в карнизной гнутой части между осями ригеля и стойки:

𝛾= 90° + 𝛼= 90° + 12° = 102°

Максимальный изгибающий момент будет в среднем сечении гнутой части
рамы, которое является биссектрисой этого угла, тогда:



sin 𝛽= 0,777, cos 𝛽= 0,629, 𝑡g𝛽= 1,23.

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Центральный угол гнутой части в градусах и радианах:






Длина стойки от опоры до начала гнутой части:



Длина гнутой части:



Длина ригельной части рамы:



Длина полурамы:

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

3. 
   Определение нагрузок на раму
   

Нормативное значение собственного веса рамы:



Сбор нагрузок на раму

Таблица 2.

№	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка кН/кв.м.	Коэф-т надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка кН/кв.м.
1	Собственный вес покрытия с учетом уклона	0.432/cos		0.450/ cos 𝛼=0.46
2	Собственный вес рамы	0,29	1,1	0,313
3	Снеговая нагрузка	1,71	1,4	2,394
	Всего:	2,4		3.16

Полная расчетная погонная нагрузка:



-----------------------------------

* Пособие по проектированию деревянных конструкций с СНиП II-25-80, таблица 1

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

4. 
   Статический расчет рамы.
   

Опорные реакции:

- вертикальные:



-горизонтальные:


Максимальный изгибающий момент в раме возникает в центральном сечении гнутой части. Координаты x, у точки с максимальным изгибающим моментом:




Изгибающий момент М и продольная сжимающая сила N в данной точке:









= 73.13+55.54= 128.67 кН

5. 
   Подбор сечения криволинейного участка рамы
   

Ширина досок b=120мм; толщина досок

Расчетное сопротивление сжатию и изгибу для сосны II сорта:



Требуемую высоту сечения можно определить приближенно по величине изгибающего момента:



Требуемое количество слоев:

принимаем 50 слоев по 19мм:



Геометрические характеристики принятого сечения:









,

10 слоев по 20мм

Высота рамы в коньковом сечении :



, принимаем 19 слоев по 19мм

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

6. 
   Проверка биссектрисного сечения рамы:
   

Коэффициенты условий работы к расчетным сопротивлениям

, при температурно-влажностном режиме эксплуатации t-W%2

, при высоте сечения до 90см.

, при толщине слоя 19мм.

) , при значении отношения

, при значении отношения

Расчетное сопротивление древесины сосны 2 сорта сжатию и изгибу:



Расчетное сопротивление древесины сосны 2 сорта растяжению:


Для элементов переменного по высоте сечения коэффициент продольного изгиба следует умножить на коэффициент , из условия опирания:








Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Изгибающий момент по деформированной схеме:



Для криволинейного участка при отношении



Прочность следует проверять для наружной и внутренней кромки с введением

коэффициентом



Расчетный момент сопротивления с учетом влияния кривизны:




Напряжение по сжатой внутренней кромке:




Напряжение по растянутой наружной кромке:

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лис

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Проверка устойчивости плоской формы деформирования рамы
Точку перегиба моментов, т.е. координаты точки с нулевым моментом находим

из уравнения моментов, приравнивая его нулю:












Принимаем , тогда:



Точка перегиба эпюры моментов соответствует координатам:

x = 6.71; y = 5.23
Тогда расчетная длина растянутой зоны, имеющей закрепления по наружной кромке равна:



Расчетная длина сжатой зоны, наружной (раскрепленной) кромки ригеля (т.е.

Закреплений по растянутой кромке нет) равна:



Таким образом, проверку устойчивости плоской формы деформирования производим для 2-х участков.

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Проверка устойчивости производится по формуле:

1. 
   Для сжатого участка находим максимальную высоту сечения
   

из соотношения:



Гибкость всего элемента относительно оси у:



Коэффициент продольного изгиба:



Коэффициент для изгибаемых элементов прямоугольного постоянного поперечного сечения, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях

Kф* – коэффициент, зависящий от формы эпюры на участке lp


Площадь расчетного сечения





----------------------

*СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Показатель степени п=2, т.к. на данном участке нет закреплений растянутой

зоны.

n=2 – для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования,

n=1 – для элементов, имеющих закрепления в растянутой зоне из плоскости деформирования;

Находим максимальный момент и соответствующую продольную силу на расчетной длине 4,03м, при этом горизонтальная проекция этой длины будет равна:


Максимальный момент будет в сечении с координатами :









= 869.15 - 354.6 - 497.27=17.28 кН
Продольная сила в сечении с координатой





= 82 - 67.2 + 40.2 = 69.8 кН

Гибкость всего элемента относительно оси х

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Коэффициент (для )


Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяется по формуле:



Момент по деформируемой схеме:

18,38 кНм

При расчете элементов переменного по высоте сечения, не имеющих закреплений их плоскости по растянутой кромке или при числе закреплений - следует дополнительно умножать соответственно на коэффициент в плоскости yz:





Тогда





Получим:





=0,144

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

2. 
   Производим проверку устойчивости плоской формы деформирования
   

растянутой зоны на расчетной длине , где имеются

закрепления растянутой зоны.

Гибкость:


Коэффициент продольного изгиба


Коэффициент для изгибаемых элементов прямоугольного постоянного поперечного сечения, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости

Изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях



При закреплении растянутой кромки рамы из плоскости, коэффициент

Необходимо умножить на коэффициент , а на коэффициент


12,3
=1.343 – центральный угол гнутой части в радианах

Поскольку верхняя кромка рамы раскреплена прогонами и число закреплений, величину     следует принимать равной 1.

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист

Подставляем полученные значения в формулу проверки устойчивости плоской формы деформирования:

Инв.№подл.

Подп.идата

Взам.инв.№

Изм.


Кол.уч.Лист


№док.


Подл.


Дата


Пояснительная записка

Лист