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:
Курсовий проект
Предмет:
Проектування конструкцій з дерева та пластмас
Група:
ПЦБ-41
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
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, .
Збір навантаження на 1 м2 покрівлі:
Табл. 1. Збір навантажень на плиту перекриття
Вид навантаження
кН/м2
кН/м2
Постійне
Азбестоцементний хвилястий лист (t=0,02м; )
0,12
1,3
0,16
Сумарне
gn=0,12
g=0,16
Тимчасове
Снігове (ІІ сніговий район)
0,7
1,4
0,98
Сумарне
sn=0,82
s=1,14
Повне навантаження
де , - відповідно коефіцієнт надійності по навантаженню і призначенню конструкції/
Прогони. Статичний розрахунок:
Мал. 2.1. Схема розміщення прогонів
Розрахункова схема прогону – п’ятипролітна нерозрізна балка із рівними прольотами по всій довжині від покриття:
;
Орієнтовне навантаження від власної ваги:
;
Снігове навантаження
;
Нормальна складова навантаження:
Мал. 2.2. Розрахункова схема прогонів при експлуатаційному та розрахунковому навантаженні
Скатна складова сприймається азбестоцементним листом та передається на прогони:
Згинальний момент
Обчислюємо момент опору перерізу: ,
За дод. 1 [2] приймаємо переріз із бруса розміром 7,5х15см із геометричними характеристиками:
Прогин прогону:
Відносний прогин:
Кроква. Статичний розрахунок:
;
Розрахунковий проліт балки:
Визначимо максимальний згинальний момент в прольоті балки:
Обчислюємо момент опору перерізу: ,
За дод. 1 [2] приймаємо переріз із бруса розміром 25х25см із геометричними характеристиками:
Прогин прогону:
Відносний прогин:
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 . 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:
Визначимо максимальний згинальний момент в прольоті балки:
Максимальна поперечна сила на опорах:
Висота балки:
Висота поясу:
Геометричні характеристики балки:
Приймаємо пояс із дошок шириною 20 см, тоді 18,5см (із врахуванням острожки),
Товщину фанерної стінки приймаємо:
де волокна фанери розміщуємо паралельно нижньому поясу балки.
Необхідний момент опору:
, де - розрахунковий опір деревини 2-го сорту на розтяг вздовж волокон
Необхідний момент інерції:
Необхідний момент інерції поясів:
,
де - модуль пружності фанери (табл. 1.6 [2])/
Площа поясів:
,
де
Тоді ширина поясів становить:
Приймаємо a=3,3 см , тоді коефіцієнт ; Відстань від опори до небезпечного перерізу становить:
Максимальний згинаючий момент
Геометричні характерстики:
Перевірка поясів балки:
Перевірка поясів поясів клеєфанерної балки покриття виконуємо за формулою (93) [2]:
для нижнього розтягнутого поясу:
для верхнього стиснутого поясу:
(табл. 2.2 [2])
коефіцієнт поздовжнього згину за табл. 2.2 [2]
- розрахунковий опір деревини сосни на стиск згідно табл. 1,2 [2]
Перевірка стінки балки:
Нормальні напруження в стінці балки покриття
де
- 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:
де - відстань між поперечними ребрами клеєфанерної балки покриття.
статичний момент:
º; º
Перевірка фанерної стінки на зріз в зоні опорного ребра:
де
де
( табл. 1.6 [2]) – розрахунковий опір сколюванню фанери бакелізованої ФБС, при
Перевірка клеєного шва між поясами та стінкою:
де - висота клеєного шва
Оскільки в зоні першої від опори панелі місцева стійкість фанерної стінки забезпечена
Визначення прогину клеєфанерної балки покриття:
Прогин клеєфанерної балки покриття в середині прольоту:
Відносний прогин становить:
Розрахунок опирання балки на стійку:
Потрібна ширина обвязочного брусу із умов зминання в опорній площині поперек волокон нижнього поясу балки
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
Перевіряємо висоту бруса , який служить розпіркою вертикальних зв’язків між стійками. Із формули знаходимо 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.
де B=5 м – крок поперечних рам
Снігове навантаження становить:
Навантаження від власної ваги клеєфанерної балки покриття:
Постійний розрахунковий тиск від покриття на стійку рами
Розрахунковий тиск на стійку рами від снігу:
Розрахунковий тиск від власної ваги стійки поперечної рами:
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
Коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску по висоті:
При висоті ;
Розрахунок поперечної рами:
Вітрове навантаження
Швидкісний напір вітру для м. Мінськ на висоті до 10м становить 0,17
Розрахункове навантаження на 1 погонний метр висоти колони з навітряного боку:
Де В- крок колон .
- аеродинамічний коефіцієнт для вертикальних навітряних поверхонь промислових споруд. Для завітряних поверхонь
Розрахункова зосереджена сила на рівні нижнього поясу ригеля з навітряного боку
Де - середнє значення коефіцієнта в межах ригеля, що враховує зміну швидкісного напору вітру . =1
- висота ригеля дорівнює 1,5м
крок опорних рам 5 м
- розрахункове зосереджене навантаження , яке передається на раму через проміжні колони фахверку і дорівнює 0
Розрахункове навантаження для завітряного боку
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.
Постійне навантаження та епюра згинальних моментів від нього в основній системі методу сил.
Перший варіант вітрового завантаження та епюра згинальних моментів від нього в основній системі методу сил.
Другий варіант завантаження та епюра згинальних моментів від нього в основній системі методу сил буде симетричним відносно першого варіанту.
Найнебезпечнішим є опорний переріз стояка. Зусилля що виникають в стояку.
від постійного навантаження
від I варіанту вітрового завантаження
від II варіанту вітрового завантаження
Розрахунковий згинальний момент в опорному перерізі стояка:
Поперечні сили в защемленні стояків при різних схемах завантаження:
Розрахункова поперечна сила
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:
Визначаємо гнучкість стояка в площині згину , рахуючи, що в будинку відсутні жорсткі торцеві стіни :
Коефіцієнт
Де =130, m = 1,2 – коефіцієнт умов роботи
Напруження в поперечному перерізі
Перевіряємо переріз стояка відносно осі Y. Відстань між вузлами вертикальних в’язей встановлюємо виходячи з граничних гнучкостей
- довжина стояка
Гнучкість стояка відносно осі Y
Напруження
Перевірка клеєного шва
Для кріплення анкерних болтів збоку стояка приклеюємо додатково три дошки
Розрахунок опорного вузла стійки:
Розрахунок болтів виконуємо за максимальним розтягуючим зусиллям при дії постійного навантаження з коефіцієнтом перенавантаження замість та вітрового навантаження
Напруження на поверхні фундаменту
Для фундаменту приймаємо бетон В25, для якого :
Обчислюємо розміри ділянок епюри:
Зусилля в болтах:
Площа болта:
Де n- кількість анкерних болтів з одного боку бази . n=2
- розрахунковий опір сталі анкерного болта
- коефіцієнт умов роботи бетону
Приймаємо анкерні болти зі сталі класу ВСт2кп, для якої
Приймаємо болти Ø16 для яких
Траверсу для кріплення анкерних болтів розраховуємо як балку
Згинальний момент
З умов розміщення анкерних болтів Ø16мм приймаємо з та
Напруження :
Перевіряємо міцність приклеєних дощок, на які опирається траверса. Приймаємо довжину приклеювання
Розрахунковий середній опір клеєного шва на сколювання
Де с=y=50cм
Напруження в клеєному шві:
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