1.панель. "Производственное здание"

• Название: "Производственное здание"
• Дата: 23.01.2019
• Размер: 276 Kb.
• Имя файла: 1.панель.doc
• Тип: Реферат; #64986

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет
Факультет: Строительный

Кафедра: “Металлические и деревянные конструкции”

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к 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

Реферат

Стр.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

Введение

Конструкции 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 покрытия

1.1 Определение размеров и сбор нагрузок на панель.

Длина панели , ширина панели . Обшивки из березовой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ по ГОСТ 3916.1-96; ребра из сосновых досок второго сорта. Клей марки ФРФ-50. Утеплитель – минераловатные плиты толщиной 15см, плотностью  = 120кг/м³ приклеенный к нижней обшивке плиты покрытия латексом, который является пароизоляцией. Температурно-влажностные условия эксплуатации – А2 (по табл. 1 [1]).

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.

Количество продольных ребер определяется из условия продавливания верхней обшивки панели монтажной нагрузкой . Максимально допустимый шаг продольных ребер:

.

з
Рис. 1 Расчетная схема верхней обшивки

десь - коэффициент условия работы для монтажной нагрузки;

- толщина верхней фанерной обшивки.

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

N п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2		Расчетная нагрузка, кН/м2
1	Кровля рулонная трехслойная	0,1	1,3	0,13
2	Фанера марки ФСФ	0,098	1,1	0,108
3	Каркас из древесины сосны:
	продольные ребра	0,096	1,1	0,106
	поперечные ребра	0,031	1,1	0,034
4	Утеплитель – минватные плиты	0,18	1,2	0,216
5	Пароизоляция	0,01	1,2	0,012
	Итого постоянная нагрузка	0,515		0,606

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 для снеговой нагрузки в соответствии с п. 5.7 [3] для отношения нормативного веса покрытия к весу снегового покрова равен .

В соответствии с п. 5.1 [3] и [5] коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие принимаем: ; ;

где - уклон покрытия.

При угле наклона к горизонту касательной в карнизном узле здания определяем коэффициенты:

; ; .




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 37^о 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 панели

Приведенная расчетная ширина фанерных обшивок:



где -суммарная ширина фанерных обшивок

-суммарная ширина продольных ребер панели.

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 прочность

Определяем расчетный пролет панели:

при ширине верхнего пояса фермы , длина опорной площадки составит ;

расчетный пролет панели .



Рис. 4 Опорный узел панелей Рис. 5 Расчетная схема панели покрытия
Расчетный изгибающий момент в середине пролета:



Напряжение в нижней растянутой обшивке:



где - коэффициент учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры в растянутом стыке.

Расчет на устойчивость сжатой обшивки производим по формуле

При расстоянии между продольными ребрами в свету и толщине фанеры :

, тогда

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 прогиб

Прогиб 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 - предельный прогиб панели покрытия по табл. 19 [1].
Коэффициент собственного веса панели: