Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра будівельних конструкцій та мостів
Інформація про роботу
Рік:
2006
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Проектування конструкцій з дерева та пластмас
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Кафедра будівельних конструкцій та мостів
EMBED Word.Picture.8
Пояснювальна записка на курсовий проект
з дисципліни:
“Проектування конструкцій з дерева та пластмас”
\
Львів – 2006
Вибір схеми споруди та покриття
Об’ємно – конструктивне рішення промислового будинку - несучі конструкції покриття спираються на окремо стоячі колони, заанкеровані у фундаменти , утворюючи систему несучих поперечних каркасів будинку.
Просторова жорсткість створюється системою наст, в’язей та ферм і горизонтальними вітровими фермами, вертикальними в’язями по колонам ряду , вертикальними в’язями між фермами, жорстким покриттям.
Вітрові ферми влаштовують лише в торцях будинку та розташовують в площині нижніх поясів несучих балок покриття. Вони сприймають вітрове навантаження, що діє на торець вздовж осі будинку.
Вертикальні в’язі по колонам ряду складаються з обв’язочного брусу, який зв’язує колони по верху та виконує роль розпірки, та розкосів у вигляді тяжів з круглої сталі, які дозволяють виконувати їх натяг з допомогою муфти.
Дві поперечні рами будинку, зв’язані системою в’язей, складають незмінний просторовий блок. Такі блоки розташовують в торцях будинку та по довжині з відстанню між ними до 30м.
Колони торцевого фахверку зв’язані між собою поверху балками, на які спираються елементи даху. Несучі балки в торцях відсутні. На відмітці нижнього поясу ферм покриття колони фахверку зв’язані між собою горизонтальною вітровою фермою.
План
2-2
3-3
Розрахунок та проектування прогонів і крокви
Загальні дані:
Назва споруди – промисловий будинок, розміри в осях – 18,0х54,0 (м). Тип покрівлі - холодна із азбестоцементних листів. Ухил покрівлі - 5º . Район будівництва – ІІ-ий сніговий район; І-ий вітровий район, крок несучих конструкцій – В=5 м. Клас відповідальності будівлі – ІІ, EMBED Equation.DSMT4 .
Збір навантаження на 1 м2 покрівлі:
Табл. 1. Збір навантажень на плиту перекриття
Повне навантаження
EMBED Equation.3
де EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 - відповідно коефіцієнт надійності по навантаженню і призначенню конструкції/
Прогони. Статичний розрахунок:
EMBED AutoCAD.Drawing.16 Мал. 2.1. Схема розміщення прогонів
Розрахункова схема прогону – п’ятипролітна нерозрізна балка із рівними прольотами по всій довжині від покриття:
EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3
Орієнтовне навантаження від власної ваги:
EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3
Снігове навантаження
EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3
Нормальна складова навантаження:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Мал. 2.2. Розрахункова схема прогонів при експлуатаційному та розрахунковому навантаженні
Скатна складова сприймається азбестоцементним листом та передається на прогони:
Згинальний момент
EMBED Equation.3
Обчислюємо момент опору перерізу: EMBED Equation.3 ,
За дод. 1 [2] приймаємо переріз із бруса розміром 7,5х15см із геометричними характеристиками:
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
Прогин прогону:
EMBED Equation.DSMT4
Відносний прогин:
EMBED Equation.DSMT4
Кроква. Статичний розрахунок:
EMBED Equation.DSMT4 ;
EMBED Equation.DSMT4
Розрахунковий проліт балки:
EMBED Equation.DSMT4
Визначимо максимальний згинальний момент в прольоті балки:
EMBED Equation.3
Обчислюємо момент опору перерізу: EMBED Equation.3 ,
За дод. 1 [2] приймаємо переріз із бруса розміром 25х25см із геометричними характеристиками:
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
Прогин прогону:
EMBED Equation.DSMT4
Відносний прогин:
EMBED Equation.DSMT4
Стояк під крокви приймаємо поперечним перерізом 10х20 см
Розрахунок та проектування клеєфанерної балки покриття
Загальні дані:
Балка – клеєфанерна (з обох сторін поясів), дошки склеєні пояси. Проліт – L=18 м. Висота перерізу балки із співвідношенням EMBED Equation.DSMT4 . Звідси: h=1,5…2,25 м. За табл. 1 [2] придатку ІІ. приймаємо висоту клеєфанерної балки в середині прольоту h=1,5мм. Матеріали балки: деревина – сосна (ГОСТ 8486-86Е), фанера – березова марки ФСФ сорту В/ВВ (ГОСТ 3916-69*), температурно вологісний режим експлуатації А-1
Збір навантажень на балку покриття:
Розрахунковий проліт балки:
EMBED Equation.DSMT4
Визначимо максимальний згинальний момент в прольоті балки:
EMBED Equation.3
Максимальна поперечна сила на опорах:
EMBED Equation.3
Висота балки:
EMBED Equation.DSMT4
Висота поясу:
EMBED Equation.DSMT4
Геометричні характеристики балки:
Приймаємо пояс із дошок шириною 20 см, тоді 18,5см (із врахуванням острожки),
Товщину фанерної стінки приймаємо:
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4 волокна фанери розміщуємо паралельно нижньому поясу балки.
Необхідний момент опору:
EMBED Equation.3 , де EMBED Equation.DSMT4 - розрахунковий опір деревини 2-го сорту на розтяг вздовж волокон
Необхідний момент інерції:
EMBED Equation.DSMT4
Необхідний момент інерції поясів:
EMBED Equation.DSMT4 ,
де EMBED Equation.DSMT4 - модуль пружності фанери (табл. 1.6 [2])/
Площа поясів:
EMBED Equation.DSMT4 ,
де EMBED Equation.DSMT4
Тоді ширина поясів становить:
EMBED Equation.DSMT4
Приймаємо a=3,3 см , тоді EMBED Equation.DSMT4 коефіцієнт EMBED Equation.DSMT4 ; Відстань від опори до небезпечного перерізу становить: EMBED Equation.DSMT4
Максимальний згинаючий момент EMBED Equation.3
Геометричні характерстики:
EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4
Перевірка поясів балки:
Перевірка поясів поясів клеєфанерної балки покриття виконуємо за формулою (93) [2]:
для нижнього розтягнутого поясу:
EMBED Equation.DSMT4
для верхнього стиснутого поясу:
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 (табл. 2.2 [2])
коефіцієнт поздовжнього згину EMBED Equation.DSMT4 за табл. 2.2 [2]
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 - розрахунковий опір деревини сосни на стиск згідно табл. 1,2 [2]
Перевірка стінки балки:
Нормальні напруження в стінці балки покриття
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 - розрахунковий опір згину фанери марки ФСФ (табл. 1.6 [2])
Головні розтягуючи напруження в першому стику фанери, тобто в зоні поперечного ребра на рівні внутрішньої кронки поясу:
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4 - відстань між поперечними ребрами клеєфанерної балки покриття.
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
статичний момент:
EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 º; EMBED Equation.DSMT4 º
EMBED Equation.DSMT4
Перевірка фанерної стінки на зріз в зоні опорного ребра:
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 ( табл. 1.6 [2]) – розрахунковий опір сколюванню фанери бакелізованої ФБС, при EMBED Equation.DSMT4
Перевірка клеєного шва між поясами та стінкою:
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4 - висота клеєного шва
EMBED Equation.DSMT4
Оскільки в зоні першої від опори панелі EMBED Equation.DSMT4 місцева стійкість фанерної стінки забезпечена
Визначення прогину клеєфанерної балки покриття:
Прогин клеєфанерної балки покриття в середині прольоту:
EMBED Equation.DSMT4
Відносний прогин становить:
EMBED Equation.DSMT4
Розрахунок опирання балки на стійку:
Потрібна ширина обвязочного брусу із умов зминання в опорній площині поперек волокон нижнього поясу балки
EMBED Equation.3
Оскільки потрібна ширина виходить за межі сортаменту пиломатеріалів, приймаємо обвязочний брус перерізом 150×150мм, стикуючи його по довжині споруди над стійкою за допомогою двох накладок з дощок перерізом 60×150мм довжиною 5100(кріплення виконується двома парами болтів d=12мм). Тоді EMBED Equation.3
Перевіряємо висоту бруса , який служить розпіркою вертикальних зв’язків між стійками. Із формули EMBED Equation.3 знаходимо EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 де B=5000мм крок поперечних рам споруди.
Стик верхнього поясу в коньку виконаний зубчатим шипом і перекривається накладками перерізом 75×120мм на болтах d=16мм.
Розрахунок та проектування поперечної двошарнірної рами
Вибір конструктивної схеми:
Приймаємо стійки рами – дощатоклеєні, прямокутного поперечого перерізу із кроком вздовж будівлі В=5 м. Стійки шарнірно кріпляться до ригеля рами (клеєфанерної балки покриття) та жорстко кріпляться до залізобетонного фундаменту на анкерних болтах. Ригель рами – клеєфанерна балка висотою 1500, прольотом L=18 м. стійкість конструкцій забезпечується влаштуванням поперечних в’язей покриття та вертикальних поздовжних в’язей між стійками.
Збір навантажень на поперечну раму:
Постійне навантаження на покриття рами:
Навантаження на 1 м. п.
EMBED Equation.DSMT4
де B=5 м – крок поперечних рам
Снігове навантаження становить:
EMBED Equation.DSMT4
Навантаження від власної ваги клеєфанерної балки покриття:
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
Постійний розрахунковий тиск від покриття на стійку рами
EMBED Equation.DSMT4
Розрахунковий тиск на стійку рами від снігу:
EMBED Equation.DSMT4
Розрахунковий тиск від власної ваги стійки поперечної рами:
EMBED Equation.DSMT4
Швидкісний напір вітру на висоті "z" для місцевості типу "B" – I-ий вітровий район згідно [1] (СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия") табл. 5. Нормативне значення вітрового тиску EMBED Equation.DSMT4
Коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску по висоті:
EMBED Equation.DSMT4
При висоті EMBED Equation.DSMT4 ;
Розрахунок поперечної рами:
Вітрове навантаження
Швидкісний напір вітру для м. Мінськ на висоті до 10м становить EMBED Equation.3 0,17 EMBED Equation.3
Розрахункове навантаження на 1 погонний метр висоти колони з навітряного боку:
EMBED Equation.3
Де В- крок колон .
EMBED Equation.3 - аеродинамічний коефіцієнт для вертикальних навітряних поверхонь промислових споруд. Для завітряних поверхонь EMBED Equation.3
Розрахункова зосереджена сила на рівні нижнього поясу ригеля з навітряного боку
EMBED Equation.3
Де EMBED Equation.3 - середнє значення коефіцієнта в межах ригеля, що враховує зміну швидкісного напору вітру . EMBED Equation.3 =1
EMBED Equation.3 - висота ригеля дорівнює 1,5м
EMBED Equation.3 крок опорних рам 5 м
EMBED Equation.3 - розрахункове зосереджене навантаження , яке передається на раму через проміжні колони фахверку і дорівнює 0
EMBED Equation.3
Розрахункове навантаження для завітряного боку
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Визначаємо зусилля в стояках рами окремо для постійного та двох варіантів вітрового навантажень.
Рама є раз статично невизначена. За невідоме приймаємо повздовжнє зусилля Х в ригелі та розкриваємо статичну невизначеність рами методом сил.
EMBED Equation.3
Постійне навантаження та епюра згинальних моментів від нього в основній системі методу сил.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Перший варіант вітрового завантаження та епюра згинальних моментів від нього в основній системі методу сил.
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Другий варіант завантаження та епюра згинальних моментів від нього в основній системі методу сил буде симетричним відносно першого варіанту.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Найнебезпечнішим є опорний переріз стояка. Зусилля що виникають в стояку.
від постійного навантаження EMBED Equation.3
від I варіанту вітрового завантаження EMBED Equation.3
від II варіанту вітрового завантаження EMBED Equation.3
Розрахунковий згинальний момент в опорному перерізі стояка:
EMBED Equation.3
Поперечні сили в защемленні стояків при різних схемах завантаження:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Розрахункова поперечна сила EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Підбір поперечного перерізу дощатоклеєної колони:
Стояки приймаємо постійного по всій висоті перерізу 0,2×0,42 з 12 шарів дощок товщиною 0,035м, шириною 0,2м. Поширення стійки для кріплення анкерних болтів не враховуємо.
Тоді:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Визначаємо гнучкість стояка в площині згину , рахуючи, що в будинку відсутні жорсткі торцеві стіни :
EMBED Equation.3
Коефіцієнт
EMBED Equation.3
Де EMBED Equation.3 =130 EMBED Equation.3 , m = 1,2 – коефіцієнт умов роботи
Напруження в поперечному перерізі
EMBED Equation.3 Перевіряємо переріз стояка відносно осі Y. Відстань між вузлами вертикальних в’язей встановлюємо виходячи з граничних гнучкостей EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 - довжина стояка
Гнучкість стояка відносно осі Y
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Напруження
EMBED Equation.3
Перевірка клеєного шва
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Для кріплення анкерних болтів збоку стояка приклеюємо додатково три дошки EMBED Equation.3
Розрахунок опорного вузла стійки:
Розрахунок болтів виконуємо за максимальним розтягуючим зусиллям при дії постійного навантаження з коефіцієнтом перенавантаження EMBED Equation.3 замість EMBED Equation.3 та вітрового навантаження
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Напруження на поверхні фундаменту
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Для фундаменту приймаємо бетон В25, для якого :
EMBED Equation.3
Обчислюємо розміри ділянок епюри:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Зусилля в болтах: EMBED Equation.3
Площа болта: EMBED Equation.3
Де n- кількість анкерних болтів з одного боку бази . n=2
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 - розрахунковий опір сталі анкерного болта
EMBED Equation.3 - коефіцієнт умов роботи бетону
Приймаємо анкерні болти зі сталі класу ВСт2кп, для якої EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Приймаємо болти Ø16 для яких EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Траверсу для кріплення анкерних болтів розраховуємо як балку
Згинальний момент
EMBED Equation.3
З умов розміщення анкерних болтів Ø16мм приймаємо EMBED Equation.3 з EMBED Equation.3 та EMBED Equation.3
Напруження :
EMBED Equation.3
Перевіряємо міцність приклеєних дощок, на які опирається траверса. Приймаємо довжину приклеювання EMBED Equation.3
Розрахунковий середній опір клеєного шва на сколювання
EMBED Equation.3
Де с=y=50cм
Напруження в клеєному шві:
EMBED Equation.3
Використана література:
Конструкции из дерева и пластмас. Примери расчета и конструировання./под. ред.проф.В.А.Иванова – Киев 1970, 1981-392с.
Гринь И.М. Проектирование и расчет деревянных конструкцій. Справочник, Киев, Будівельник, 1988 г.
Карлсен Г.Г. и др. Конструкций из дерева и пластмасс - Москва, 1986-543с.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия – Москва 1986-36с.
СНиП II-25-80 Деревяные конструкции. Нормы проектирования – Москва, 1982-66с.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора