Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Промышленное здание с конструкциями из дерева.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Московский государственный университет печати
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2002
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МГУП
Курсовой проект:
Промышленное здание с конструкциями из дерева.
Выполнил:
Студент 5
Руководитель:
Москва 2002.
1.Выбор типа конструкций.
Сегментная и треугольная металлодеревянная ферма в сочетании с клееными деревянными колонами.
Сегментная ферма применяется для перекрытия пролетов до 36м. при которых треугольная ферма получается тяжелой и не эффективной. Верхний пояс сигментной фермы состоит из склеенных плашмя досок и имеет форму дуги, раскосы могут быть из цельного дерева или клеенными, нижний пояс обычно делают из стальных уголков небольшого сечения, раскосы соединяются с поясами болтами с помощью стальных пластинок. Клееный верхний пояс позволяет принимать необходимую площадь сечения, воспринимать межузловую нагрузку. Кривизна верхнего пояса создаёт разгружающий момент от действующей в нем продольной силы, что позволяет увеличить длину панели и уменьшить число узлов.
Треугольная ферма рациональна при пролетах 12….24м, состоит из двух полуферм шпренгельного типа, соединенных между собой в коньке и средней панелью нижнего пояса. Верхний пояс выполнен из дощатоклееных блоков неразрезным в пределах полуфермы. Очертания фермы позволяет получить значительный уклон покрытия для устройства вентилируемой кровли из асбестоволокнистых плит (шифера). Такой тип кровли применяется для помещений с внутренней влажностью EMBED Equation.3 . Так как влажность EMBED Equation.3 и пролет фермы 18м. принимаем треугольную ферму.
Разработка схемы каркаса здания Схема каркаса здания показана на рис.1.1
.
Плоские несущие конструкции фермы, рамы, арки, балки предназначены для восприятия нагрузок, действующих в их плоскости. Но имеется ряд силовых воздействий (ветер, тормозные усилия кранов, сейсмические, монтажные и другие силы), направление которых не совпадает с плоскостью основных несущих конструкций.
Для того чтобы обеспечить восприятие этих нагрузок, плоские несущие конструкции соединяют между собой, образуя жесткую геометрически неизменяемую пространственную систему каркаса здания. Нормальная пространственная работа каркаса обеспечивается связями жесткости. Связи воспринимают нагрузку, направленную вдоль здания и обеспечивают устойчивость сжатых элементов конструкций за счет уменьшения их расчетной длины. Горизонтальные нагрузки, действующие перпендикулярно продольным стенам, должны быть восприняты рамными или арочными поперечниками каркаса здания.
Связевая система в покрытии здания состоит из связевых ферм, расположенных поперек здания по наружным поясам или наружному контуру несущих конструкций (скатные связи) и продольных связей, расположенных вертикально или наклонно перпендикулярно к плоскостям несущих конструкций.
Поперечные скатные связи располагают у торцов здания между крайней и следующей фермами и в промежутке между ними по длине здания не реже, чем через 30 м.
Верхние пояса несущих ферм соединяют с узлами связевых поперечных ферм распорками, идущими вдоль здания.
Продольные связи соединяют несущие конструкции попарно. Вдоль здания их устанавливают с интервалом, равным шагу несущих конструкций. Причем, они должны связывать фермы, соединенные скатными связями, образуя жесткий пространственный блок.
Определение основных размеров несущих конструкций.
А
В
С
D
D/
В/
A/
L=18м
l1
l1
l2
EMBED Equation.3 =24o
lck
h
Принимаем треугольную ферму т.к. пролет здания равен 18 м, влажность внутри здания равна 82 %.
Высота треугольной фермы:
EMBED Equation.3
Длина ската верхнего пояса:
EMBED Equation.3
Строительный подъем фермы:
EMBED Equation.3
Длина стоек:
EMBED Equation.3
Длина крайних панелей нижнего пояса и раскосов:
EMBED Equation.3
Длина средней панели нижнего пояса:
EMBED Equation.3
Расчет элементов ограждения покрытия.
В рассматриваемом варианте клеефанерная плита состоит из одной (нижней) обшивки, в качестве обшивки используем водостойкую фанеру марки ФСФ сорта В/ВВ по ГОСТ 3916-69.
Толщина односторонней обшивки EMBED Equation.3
Продольные и поперечные ребра образующие каркас изготовляются из древесины 2-го сорта, влажностью EMBED Equation.3 . Продольные ребра размещают с шагом 0,5м; поперечные ребра 1…1,5м.
В качестве утеплителя полужесткие минераловатные плиты на фенольной связке EMBED Equation.3 t=10cм.
Ребра соединяют между собой и с обшивкой фенольно резоциновым клеем ФРФ-50. Между утеплителем и обшивкой слой пароизоляции (пленка толщиной 0,2мм).
В=6м
Lef=5920мм
20мм
Клеефанерные плиты
Фермы
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
после острожки:
194
EMBED Equation.3
46
1490
EMBED Equation.3
Поперечные ребра: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 (с учетом острожки).
Сбор нагрузок действующих на плиту.
Нагрузка от собственного веса ребер и обшивки плиты
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Сбор нагрузок действующих на плиту.
табл. 1
Максимальный изгибающий момент:
EMBED Equation.3
Максимальная поперечная сила:
EMBED Equation.3
Геометрические характеристики сечения.
1.Приведенная площадь сечения плиты.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – площадь сечения обшивки, см2;
EMBED Equation.3 – площадь сечения ребер, см2;
EMBED Equation.3 – модуль упругости древесины, EMBED Equation.3 СНиП II-25–80, табл. 11
EMBED Equation.3 – модуль упругости фанеры, EMBED Equation.3 СНиП II-25–80, табл. 11
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
2. Расстояние от нижней грани сечения до центральной оси приведенного сечения плиты:
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – толщина обшивки, см;
EMBED Equation.3 – высота ребра, см.
EMBED Equation.3
3. Приведенный момент инерции плиты.
EMBED Equation.3
4. Приведенный статический момент нижней обшивки.
EMBED Equation.3
5.Приведенный момент сопротивления плиты (относительно обшивки).
EMBED Equation.3
4.5 Проверка прочности подобранного сечения:
Нижней обшивки при растяжении.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры при растяжении, при наличии стыков листов (=0,6).
EMBED Equation.3
Клеевого соединения ребер с обшивкой (по шпонам фанеры) на скалывание.
EMBED Equation.3
Проверка прогиба плиты.
EMBED Equation.3
Расчет и конструирование фермы покрытия.
Сбор нагрузок.
1.Расчет нормативной и расчетной постоянной нагрузок на горизонтальную проекцию покрытия:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – соответственно нормативная и расчетная постоянные нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия;
EMBED Equation.3 – соответственно нормативная и расчетная нагрузки от собственного веса покрытия (по табл. 1);
EMBED Equation.3 – угол наклона верхнего пояса фермы.
EMBED Equation.3
2. Расчет временной нормативной и расчетной снеговой нагрузок на горизонтальную проекцию покрытия.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – соответственно нормативная и расчетная снеговая нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия.
EMBED Equation.3 – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли в зависимости от района строительства для тюмени район (снеговой) V, So=2,0кН/см2;
EMBED Equation.3 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (1) СНиП 2.01.07–85, п. 5.3, прил. 3, п.п. 1б ( EMBED Equation.3 )
.
EMBED Equation.3 – коэффициент надежности по нагрузке (1,6) СНиП 2.01.07–85, п. 5.7
EMBED Equation.3
Ветровая нагрузка: район IV, Wo=0,48кН/м2; с ветренной стороны EMBED Equation.3
Со стороны (отсоса) EMBED Equation.3
3. Определение нормативной и расчетной постоянной нагрузок от собственного веса фермы на горизонтальную проекцию покрытия.
EMBED Equation.3 ,
где: EMBED Equation.3 – соответственно нормативная и расчетная постоянная нагрузки от собственного веса фермы на горизонтальную проекцию покрытия;
EMBED Equation.3 – коэффициент собственного веса (3,5…5);
EMBED Equation.3 – пролет фермы;
EMBED Equation.3 – коэффициент перегрузки (1,1).
EMBED Equation.3
4.Определение расчетных нагрузок на 1 погонный метр фермы:
Постоянная.
EMBED Equation.3
Временная.
EMBED Equation.3
Полная суммарная.
EMBED Equation.3
4.чОпределение расчетных усилий в стержнях см. рис.4.1; 4.2 Диаграмма Максвелла-Кремона.
.
Расчет усилий сведен в таблицу 2.
Продольные усилия в элементах фермы.
табл. 1
Определение изгибающих моментов в верхнем поясе фермы.
В треугольных фермах с неразрезным верхним поясом опорный и коньковый узлы конструкций выполняют с внецентренной передачей продольного усилия. Эксцентриситет создают смещением центра площадок смятия в узлах вниз от геометрической оси верхнего пояса. Величина эксцентриситета принимается равной:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – изгибающий момент от суммарной расчетной постоянной и временной нагрузок на горизонтальную проекцию верхнего пояса фермы за вычетом нагрузки от собственного веса фермы;
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 – продольная сила в элементе верхнего пояса;
EMBED Equation.3 – высота верхнего пояса (принимаем EMBED Equation.3 ).
EMBED Equation.3
Расчетный изгибающий момент определяют как максимальный на опоре или в пролете по двум схемам:
для неразрезной двухпролетной балки со средней опорой на стойке фермы:
EMBED Equation.3
для однопролетной балки:
EMBED Equation.3
Принимаем расчетный момент EMBED Equation.3
Подбор сечений элементов треугольной фермы.
Верхний пояс.
Предварительное назначение размеров.
ширина сечения.
Принимаем EMBED Equation.3
высота сечения.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – максимальный изгибающий момент неразрезного элемента верхнего пояса;
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление изгибу EMBED Equation.3 СНиП II-25–80, табл.3
.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Принимаем верхний пояс из 15 досок EMBED Equation.3
Принятое сечение.
EMBED Equation.3
Проверка прочности подобранного сечения.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – максимальное продольное усилие в поясе EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 – максимальный изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформируемой схеме.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – гибкость панели пояса в плоскости фермы.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
прочность не обеспечена.
Увеличиваем высоту сечения.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
прочность обеспечена. Принимаем EMBED Equation.3
Проверка устойчивости плоской формы деформации.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – коэффициент продольного изгиба панели пояса из плоскости фермы:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3
Гибкость пояса из плоскости фермы больше предельно допустимой гибкости.
Устанавливаем дополнительные связи. Следовательно EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов EMBED Equation.3 СНиП II-25–80, прил.4, табл.2
.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.
Сечение пояса – EMBED Equation.3
Нижний пояс.
Нижний, растянутый пояс выполняют из круглой стали.
Диаметр сечения из условия прочности на растяжение определяем по формуле:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расчетное усилие в элементе EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление арматурной стали растяжению EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 – коэффициент условий работы EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
принимаем EMBED Equation.3
Диаметр сечения петель, приваренных по концам металлических стержней:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – диаметр стержня;
EMBED Equation.3 – коэффициент работы, учитывающий снижение расчетного сопротивления для тяжей из нескольких ветвей EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
принимаем EMBED Equation.3
Раскосы.
В коньковом узле крепление раскоса 2-3 делают при помощи коротыша большого диаметра. Расчетный диаметр коротыша определяют по формуле:
Раскос делаем из арматурной стали A-IV. EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Стойки.
Сечение стойки 1-2 находим из условия смятия в месте примыкания к верхнему поясу.
Ширина стойки принимается равной ширине верхнего пояса EMBED Equation.3 . Высота стойки определяют по формуле:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление древесины пояса при местном смятии поперек волокон EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
Принимаем EMBED Equation.3
Проверка стойки на продольный изгиб.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
прочность обеспечена.
Конструирование узлов.
Опорный узел см. рис.4.3
.
Ферма опирается на клееные деревянные колонны через обвязочный брус, закрепленный на колоннах по периметру здания. Ферму к обвязочному брусу крепят болтами EMBED Equation.3 с помощью уголков №9. Требуемую площадь горизонтальной площадки опирания определяют из условия смятия обвязочного бруса поперек волокон:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – опорная реакция фермы:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Ширину площадки смятия принимаем равной ширине верхнего пояса фермы EMBED Equation.3
Определяем длину площадки смятия:
EMBED Equation.3
Нижний пояс присоединяется к опорному узлу траверсой, состоящей из швеллера №18 и приваренного к нему листового элемента (сталь 09Г2). Ширину листа определяют из условия смятия под ним древесины верхнего пояса:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление древесины смятию под траверсой.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 Принимаем EMBED Equation.3 Толщина EMBED Equation.3
Расчет траверсы на поперечный изгиб.
Расчетный момент:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расстояние между осями ветвей хомута (с учетом толщины полок опорных уголков и зазоров по 0,7 см) EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Геометрические характеристики составного поперечного сечения траверсы.
площадь сечения:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – площади сечения швеллера и листа соответственно.
EMBED Equation.3
статический момент составного сечения относительно внешней грани стенки швеллера:
EMBED Equation.3
расстояние центра тяжести от внешней кромки стенки швеллера:
EMBED Equation.3
момент инерции составного сечения:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – моменты инерции швеллера и листа, соответственно, относительно собственных осей y-y.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
минимальный момент сопротивления сечения:
EMBED Equation.3
Проверка напряжений в траверсе.
EMBED Equation.3
Проверка на изгиб листа траверсы при равномерно распределенном давлении от усилия в нижнем поясе.
усилия действующие на лист:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
требуемая толщина листа:
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Толщину сварных швов, соединяющих лист траверсы со швеллером, назначаем конструктивно (6мм) СНиП II-23–81*, п. 12.8 а,б
Промежуточный узел нижнего пояса см. рис.4.4
.
Фасонки в узле выполняют из листовой стали EMBED Equation.3 с отверстиями для точеных валиков. Элементы нижнего пояса и раскос крепят в узле с помощью петель.
Расчетный пролет валиков:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – максимальный диаметр стержня петли.
EMBED Equation.3
Расчетный момент действующий на валик:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – максимальное усилие в примыкающих к узлу стержнях.
EMBED Equation.3
Требуемый диаметр валика (сталь 09Г2).
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Проверка валика на срез:
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление стали сдвигу EMBED Equation.3 СНиП II-23–81*, п. 3.1
.
EMBED Equation.3
прочность обеспечена.
Проверка валика на смятие.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление стали местному смятию в цилиндрических шарнирах EMBED Equation.3 СНиП II-23–81*, п. 3.1
.
EMBED Equation.3
Требуемая ширина фасонки в месте ослабления отверстиями валиков.
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Длина сварного шва для крепления петель к тяжам при EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – меньшее из EMBED Equation.3 или EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 – расчетные сопротивления угловых швов по металлу шва и границы сплавления соответственно;
EMBED Equation.3 – коэффициенты условий работы элемента конструкции и шва;
EMBED Equation.3 – для ручной сварки.
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
принимаем EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Так как в стойке возникают только сжимающие усилия, ее упирают в уголок EMBED Equation.3 , приваренный к фасонкам, и конструктивно крепят двумя болтами EMBED Equation.3 .
Коньковый узел см. рис.4.5
.
Определение высоты площадки смятия верхнего пояса.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – горизонтальное усилие, действующее на площадку смятия в коньковом узле EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Усилие растянутого раскоса передается на верхний пояс через гайку с квадратной шайбой под углом. Необходимая площадь смятия под шайбой.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление древесины смятию под углом EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Определение стороны квадратной шайбы с учетом отверстия EMBED Equation.3 в ней.
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Определение толщины шайбы из условия ее прочности на изгиб.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – момент сопротивления шайбы.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – изгибающий момент в шайбе.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – диаметр вписанной окружности гайки.
EMBED Equation.3 , где:
EMBED Equation.3 – диаметр коротыша.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 принимаем EMBED Equation.3
Промежуточный узел верхнего пояса см. рис.4.6
.
Промежуточный узел верхнего пояса решен непосредственным упором стойки в неразрезной клееный верхний пояс. Расчет площадки смятия произведен при определении сечения стойки. Стык в узле перекрывают двумя деревянными накладками толщиной EMBED Equation.3 и шириной.
Накладки к раскосу крепятся двумя болтами EMBED Equation.3 , к верхнему поясу фермы накладки крепятся одним болтом EMBED Equation.3 . Причем, отверстие под этот болт в накладках делают овальным с большим диаметром в направлении оси накладки для того, чтобы усилие не передавалось через болты.
Расчет несущей двухшарнирной рамы поперечника здания.
Нагрузки, действующие на раму и колонну.
EMBED AutoCAD.Drawing.14
Вертикальными нагрузками на колонну являются:
Реакции на опорах фермы от постоянной и временной нагрузки ( EMBED Equation.3 ).
EMBED Equation.3
Расчетная нагрузка от веса панелей стен.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – нормативная нагрузка от 1 м2 веса стены (0,75 кН/м2);
В и Н – шаг и высота колонн;
EMBED Equation.3 – коэффициент надежности по нагрузке (1,1).
EMBED Equation.3
Расчетная нагрузка от собственного веса колонны.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – высота и ширина сечения колонны EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 – плотность древесины EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
Горизонтальными нагрузками на колонну являются:
Положительное давление ветра на наветренную стену.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – нормативная ветровая нагрузка СНиП 2.01.07–85, табл.5
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 – коэффициент, учитывающий высоту сооружения СНиП 2.01.07–85, табл.6
(0,5).
EMBED Equation.3
Ветровой отсос на подветренную стену.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – аэродинамический коэффициент СНиП 2.01.07–85, прил.4, п.2
(-0,5).
EMBED Equation.3
Горизонтальная составляющая ветрового отсоса на покрытие с наветренной стороны.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – аэродинамический коэффициент СНиП 2.01.07–85, прил.4, п.2
(-0,1).
EMBED Equation.3
Горизонтальная составляющая ветрового отсоса на покрытие с подветренной стороны.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – аэродинамический коэффициент СНиП 2.01.07–85, прил.4, п.2
(-0,4).
EMBED Equation.3
Усилия в стойках рамы равны:
От ветра на покрытие.
EMBED Equation.3
От ветра на стены.
EMBED Equation.3
От веса навесной стены.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – изгибающий момент в колонне от действия веса стены.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – эксцентриситет приложения нагрузки от веса стены.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Расчетные усилия в колонне.
Максимальный изгибающий момент в заделке колонны.
Для левой колонны (со стороны положительного давления ветра).
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – коэффициент сочетания нагрузок (0,9).
EMBED Equation.3
Для правой колонны (со стороны действия ветрового отсоса).
EMBED Equation.3
Максимальная поперечная сила в заделке колонны.
Для левой колонны (со стороны положительного давления ветра).
EMBED Equation.3
Для правой колонны (со стороны действия ветрового отсоса).
EMBED Equation.3
Расчетная продольная сила в левой и провой колоннах.
EMBED Equation.3
Подбор сечения стойки рамы (колонны).
Предварительное назначение размеров сечения.
Назначение высоты сечения.
EMBED Equation.3
принимаем EMBED Equation.3
Назначение ширины сечения.
EMBED Equation.3
Проверка прочности.
Определение площади поперечного сечения.
EMBED Equation.3
Определение момента сопротивления.
EMBED Equation.3
Определение статического момента полусечения относительно нейтральной оси сечения.
EMBED Equation.3
Определение момента инерции сечения.
EMBED Equation.3
Определение радиуса инерции стойки.
EMBED Equation.3
Проверка гибкости стойки в плоскости рамы.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – конструктивная длина стойки;
EMBED Equation.3 – коэффициент приведения длины, зависящий от условий закрепления концов стойки (2,2).
EMBED Equation.3
Проверка напряжений в стойке как в сжато-изогнутом элементе.
EMBED Equation.3
Коэффициент продольного изгиба колонны из плоскости рамы.
EMBED Equation.3
Определение коэффициента, учитывающего влияние дополнительного момента от продольной силы.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – коэффициент продольного изгиба колонны из плоскости рамы (1,2).
EMBED Equation.3
Определение момента с учетом коэффициента EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Прочность сечения обеспечена.
Принятое сечение EMBED Equation.3
Проверка устойчивости плоской формы деформирования.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – площадь и момент сопротивления сечения колонны (стойки рамы).
Определение радиуса инерции стойки.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – ширина колонны.
EMBED Equation.3
Проверка гибкости стойки из плоскости рамы.
EMBED Equation.3
т.к. гибкость колонны из плоскости рамы больше предельной увеличиваем количество связей, следовательно EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
Определение коэффициента продольного изгиба колонны.
EMBED Equation.3
Определение коэффициента EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов СНиП II-23–80, прил.4, табл.2
, (1,13);
b и h – размеры сечения колонны.
EMBED Equation.3 – расчетная длина колонны между точками закрепления связями.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.
Расчет узла опирания колонны (стойки рамы).
Анкерные болты рассчитывают по максимальному растягивающему усилию.
Определение продольной силы, действующей на стойку от собственного веса конструкций.
Коэффициент надежности по нагрузке EMBED Equation.3 заменяем на EMBED Equation.3 , учитывая разгружающее действие этой нагрузки при определении максимального растягивающего усилия в анкерных болтах.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – опорная реакция от расчетной постоянной нагрузки;
EMBED Equation.3 – вертикальная расчетная нагрузка от веса навесных стеновых панелей;
EMBED Equation.3 – расчетная нагрузка от собственного веса стойки.
EMBED Equation.3
Определение изгибающего момента.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – изгибающие моменты в основании стойки при третьем сочетании нагрузок для ветровой нагрузки слева и справа соответственно;
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 – коэффициент условий работы для ветровой нагрузки (1,2).
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Определение площади сечения основания колонны.
EMBED Equation.3
Определение момента сопротивления основания колонны.
EMBED Equation.3
Определение краевых нормальных напряжений в опорном сечении.
EMBED Equation.3
Проверка древесины колонны и бетона фундамента на смятие.
EMBED Equation.3
Построение эпюры напряжений для торца колонны и определение размеров участков эпюры.
Длина зоны сжатия.
EMBED Equation.3
Расстояние от центра тяжести сжатой зоны до оси колонны.
EMBED Equation.3
Расстояние от центра тяжести сжатой зоны эпюры до оси растянутого анкера.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – расстояние от оси анкера до кромки колонны (6 см).
EMBED Equation.3
Определение усилия в анкерном болте.
EMBED Equation.3
Определение требуемой площади поперечного сечения болта.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – требуемая площадь анкерного болта нетто;
EMBED Equation.3 – число анкерных болтов с одной стороны колонны;
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление анкерного (фундаментного) болта на растяжение (для стали Вст3кп2 СНиП II-23–81*, табл.60
).
EMBED Equation.3
Принимаем EMBED Equation.3
Определение сечения уголков-траверс.
Сечение уголков-траверс для закрепления анкерных болтов на колонне назначают конструктивно из условия размещения анкерного болта.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – ширина и толщина полки уголка;
EMBED Equation.3 – радиус выкружки уголка;
EMBED Equation.3 – диаметр болта.
EMBED Equation.3
Принимаем уголок EMBED Equation.3
Определение максимального момента.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – расстояние между осями анкерных болтов по ширине колонны;
EMBED Equation.3 – ширина колонны.
EMBED Equation.3
Проверка напряжений.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – момент инерции уголка;
EMBED Equation.3 – расстояние от центральной оси до обушка уголка.
EMBED Equation.3
Проверка на скалывание уширенной нижней части стойки под действием усилия в анкерных болтах.
Определение среднего, по площадке скалывания, сопротивления древесины.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон в лобовых врубках для максимального напряжения;
EMBED Equation.3 – длина площадки скалывания;
EMBED Equation.3 – при одностороннем расположении площадки скалывания;
EMBED Equation.3 – плечо сил скалывания.
EMBED Equation.3
Проверка напряжения сдвига по площадке скалывания.
EMBED Equation.3
Расчет и конструирование связевых ферм.
Поперечные связевые фермы рассчитывают на горизонтальные нагрузки, которые складываются из временных горизонтальных нагрузок (ветровых, тормозных усилий кранов и т.п.) и дополнительных усилий, возникающих в элементах конструкций от вертикальной нагрузки вследствие возможных несовершенств фермы (отклонение от вертикали, погнутости и других дефектов).
Внешние горизонтальные нагрузки распределяют поровну между всеми связевыми фермами.
Узловые нагрузки от ветрового напора, действующего на торцы здания.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – ветровая нагрузка на торцевые стены здания от положительного ветрового напора и отсоса соответственно;
EMBED Equation.3 – узловая грузовая площадь для соответствующего узла связевой фермы;
EMBED Equation.3 – число связевых ферм.
EMBED Equation.3
Определение условной погонной и узловой нагрузки на связевую ферму вследствие возможных несовершенств основных ферм.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – условная погонная нагрузка;
EMBED Equation.3 – расчетная равномерно распределенная вертикальная нагрузка на 1 м горизонтальной проекции несущей проекции;
EMBED Equation.3 – число ферм несущих конструкций;
EMBED Equation.3 – коэффициент, принимаемый для ферм равным 0,03.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Определение суммарной узловой нагрузки на связевую ферму.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – коэффициент сочетания нагрузок (0,9).
EMBED Equation.3
Определение опорных реакций фермы, усилия сжатия в стойке, соседней с опорной, и растяжения в опорном раскосе Расчетная схема показана на рис.6.2
.
Определение опорных реакций.
EMBED Equation.3
Определение усилия сжатия в стойке.
EMBED Equation.3
Определение усилия растяжения в раскосе.
EMBED Equation.3
Определение ширины стойки квадратного сечения.
EMBED Equation.3
Принимаем EMBED Equation.3 с учетом острожки – EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Проверка подобранного сечения.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – расчетное сечение стойки;
EMBED Equation.3 – коэффициент продольного изгиба.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Определение площади сечения и диаметра крайнего раскоса.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – усилие растяжения в раскосе;
EMBED Equation.3 – расчетное сопротивление стали (арматура EMBED Equation.3 );
EMBED Equation.3 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения нарезкой (0,7).
EMBED Equation.3
По сортаменту принимаем EMBED Equation.3 .
Технико-экономические показатели проекта.
Технико-экономическая эффективность запроектированной фермы приближенно может быть охарактеризована фактическим коэффициентом собственного веса и коэффициента расхода металла.
Фактический коэффициент собственного веса.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – нормативные постоянная и временная нагрузки, в кг на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия;
EMBED Equation.3 – фактический собственный вес фермы, в кг на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – общий фактический вес фермы на основе спецификации, кг;
EMBED Equation.3 – пролет фермы;
EMBED Equation.3 – шаг ферм.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Фактический коэффициент расхода металла.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – вес металла в кг на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия.
EMBED Equation.3 где:
EMBED Equation.3 – вес металла в ферме по спецификации, кг.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 Конструкция запроектирована не совсем удачно.
Рекомендуемые коэффициенты собственного веса и расходов материалов:
EMBED Equation.3
Литература:
«Конструкции из дерева и пластмасс» под редакцией Карлсена Г.Г. - М.: Стройиздат, 1986.
В.А. Иванов «Деревянные конструкции» - К.: Госстройиздат УССР, 1962.
СНиП II-25–80 «Деревянные конструкции» - М.: Стройиздат, 1983.
СНиП II-23–81* «Стальные конструкции» - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.
2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.
Ф.В. Расс «Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 1205 «Сельскохозяйственное строительство» - М.: Изд. МГМИ, 1986.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора