1.панель. "Производственное здание"
![]()
|
Министерство образования Республики Беларусь Белорусский национальный технический университет Факультет: Строительный Кафедра: “Металлические и деревянные конструкции” РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАк курсовому проекту по дисциплине “Конструкции из дерева и пластмасс” на тему “Производственное здание” Исполнитель: студент гр. 31201213 Лаевский Д. В. Руководитель: Фомичев В. Ф. Минск 2018 РефератСтр.57; рис. 32; табл.2; библ. наименований 7 ПЛИТА, ФЕРМА, КОЛОННА, ПОПЕРЕЧНАЯ РАМА, РАСЧЕТ, НАГРУЗКА, ПОЯС, РАСКОС, УЗЕЛ В курсовом проекте произведен расчет деревянных конструкций одноэтажного производственного здания. Определены расчетные и нормативные нагрузки на покрытие и поперечную раму здания. Выполнен расчет клеефанерной плиты покрытия. Подобрано сечение элементов металлодеревянной сегментной фермы. Выбраны конструктивные решения и рассчитаны узлы фермы. Скомпоновано сечение колоны, которое обеспечивает прочность колоны и общую устойчивость. Осуществлена компоновка и расчет базы колонны. Определены технико-экономические показатели разработанных конструкций. Перечень графического материала: 2 листа формата А2; 1 лист формата А1. Содержание стр. Реферат 4 Введение 5 1 Утепленная клеефанерная панель покрытия 6 1.1 Определение размеров и сбор нагрузок на панель 6 1.2 Геометрические характеристики сечения панели 9 1.3 Проверка панели на прочность 10 1.4 Проверка панели на прогиб 12 2 Металлодеревянная сегментная ферма 13 2.1 Конструктивная схема фермы 13 2.2 Определение нагрузок 14 2.3 Подбор сечения элементов фермы 26 2.4 Расчет узлов фермы 31 3 Статический расчет поперечной рамы 41 3.1 Установление нагрузок на поперечную раму 41 3.2 Статический расчет поперечной рамы 43 4 Клеедощатая колонна 45 4.1 Расчет колонны на прочность и устойчивость 45 4.2 Расчет опорного узла колонны 47 5 Стойка фахверка 51 5.1 Предварительный подбор сечения стойки фахверка 51 5.2 Определение нагрузок на стойку фахверка 52 5.3 Определение усилий в стойке фахверка 52 5.4 Расчет стойки фахверка 53 5.5 Расчет опорного узла стойки фахверка 55 Список использованной литературы 57 ВведениеКонструкции из дерева и пластмасс относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важных направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства. Деревянные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. На основе клееных деревянных конструкций сооружают здания с покрытиями как малых, так и больших пролетов. Из цельных лесоматериалов строят небольшие жилые дома, общественные и производственные здания. Деревянные конструкции люди начали применять еще в глубокой древности. Древесина — это единственный легкодоступный само-возобновляющийся строительный материал. Древесина — относительно легкий и прочный материал. Плотность сухой сосновой и еловой древесины составляет 500 кг/м3, что позволяет возводить деревянные конструкции пролетом до 100 м и более. Древесина — микропористый материал с хорошими теплоизоляционными и санитарно-гигиеническими свойствами. Это важно для стен и покрытий жилых малоэтажных домов. Древесина — легкообрабатываемый материал, что облегчает и упрощает изготовление деревянных конструкций. Древесина стойко сопротивляется разрушительному воздействию слабых химических агрессивных сред и поэтому деревянные конструкции успешно эксплуатируются в зданиях химической промышленности, где быстро разрушаются металлические конструкции. Древесина выдерживает ударные и циклические нагрузки, поэтому деревянные конструкции достаточно надежны в зданиях и сооружениях, расположенных в сейсмоопасных районах. Древесина надежно склеивается водостойкими синтетическими клеями. Благодаря этому изготовляют клеедеревянные элементы крупных сечений, больших длин, измеряемых десятками метров, и разных форм — гнутых, ломаных и др. 1 Утепленная клеефанерная панель покрытия1.1 Определение размеров и сбор нагрузок на панель.Длина панели ![]() ![]() Толщина фанеры для верхней обшивки принята равной 8мм, для нижней обшивки-6мм. Направление волокон наружных шпонов фанеры как в верхней, так и в нижней обшивке панели должно быть продольным для обеспечения стыкования листов фанеры “на ус” и для лучшего использования прочности фанеры. Продольные и поперечные ребра приняты из сосновых досок толщиной 40мм. К ![]() ![]() ![]() з Рис. 1 Расчетная схема верхней обшивки десь ![]() ![]() Принято два наружных и два внутренних продольных ребра сечением после фрезеровки кромок 219х33мм, расположенных на 0,5м друг от друга. Поперечные ребра из таких же досок расположены через 1,5м по длине панели в местах стыковки фанерных обшивок. Постоянные нагрузки действующие на панель определяем в табличной форме (табл. 1). Таблица 1 Сбор нагрузок на панель покрытия
Определим снеговую нагрузку на покрытие. Снеговую нагрузку на 1м2 покрытия определяем по формуле ![]() Согласно [5] г. Минск относится к снеговому району IIБ, для которого нормативное значение веса снегового покрова принимается равным ![]() Коэффициент надежности ![]() ![]() ![]() В соответствии с п. 5.1 [3] и [5] коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие принимаем: ![]() ![]() где ![]() При угле наклона к горизонту касательной в карнизном узле здания ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рис. 2 Схема снеговой нагрузки на покрытие Принимаем две схемы расположения панели покрытия: 1 вариант – панель находится в коньке, расположена горизонтально, снеговая нагрузка распределена по параболе; 2 вариант – панель находится в карнизе, расположена под углом 37о к горизонту, снеговая нагрузка распределена по треугольнику. Определяем нагрузку на 1м панели покрытия, при ширине панели b=1,5м. 1 вариант расположения панели: нормативная ![]() расчетная ![]() 2 вариант расположения панели: нормативная ![]() расчетная ![]() Поскольку при втором варианте расположения панель покрытия будет наиболее загружена, его и принимаем в качестве расчетного. Скатной составляющей нагрузки пренебрегаем, так как она воспринимается обшивками. 1.2 Геометрические характеристики поперечного сечения панелиПриведенная расчетная ширина фанерных обшивок: ![]() где ![]() ![]() Площадь поперечного сечения: верхней полки ![]() нижней полки ![]() продольных ребер ![]() Вычисляем приведенную к материалу полок площадь поперечного сечения панели: ![]() Расстояние до центра тяжести приведенного сечения от нижней грани сечения панели: ![]() от верхней грани панели: ![]() ![]() Рис. 3 Поперечное сечение клеефанерной панели покрытия Определим приведенный момент инерции: ![]() Приведенные моменты сопротивления панели: для нижней обшивки ![]() для верхней обшивки ![]() 1.3 Проверка панели на прочностьОпределяем расчетный пролет панели: при ширине верхнего пояса фермы ![]() ![]() р ![]() ![]() ![]() Рис. 4 Опорный узел панелей Рис. 5 Расчетная схема панели покрытия Расчетный изгибающий момент в середине пролета: ![]() Напряжение в нижней растянутой обшивке: ![]() где ![]() Расчет на устойчивость сжатой обшивки производим по формуле ![]() При расстоянии между продольными ребрами в свету ![]() ![]() ![]() ![]() Напряжение в сжатой обшивке: ![]() недонапряжение ![]() Расчет на скалывание по клеевому слою фанерной обшивки (в пределах ширины продольных ребер) производим по формуле: ![]() Расчетная поперечная сила равна опорной реакции панели: ![]() Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси: ![]() Расчетная длина клеевого соединения: ![]() Касательные напряжения будут равны: ![]() Расчет на скалывание ребер панели производим по формуле: ![]() Приведенный статический момент половины сечения относительно нейтральной оси: ![]() ![]() 1.4 Проверка панели на прогибПрогиб панели без учета деформаций сдвига: ![]() По табл. Е3 приложения Е [1] коэффициент учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы: ![]() Полный прогиб панели: ![]() Относительный прогиб панели: ![]() где ![]() Коэффициент собственного веса панели: ![]() |