Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Одноповерхова промислова будівля
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет водного господарства та природокористування
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Пояснювальна записка до курсового проекту
Предмет:
Проектування конструкцій з дерева та пластмас
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра інженерних конструкцій
Пояснювальна записка до курсового проекту з дисципліни
“Конструкції з дерева і пластмас”
на тему:
„Одноповерхова промислова будівля”
Зміст
стор.
Завдання на курсовий проект .......................................................................................3
1. Вихідні дані
1.1. Загальні положення..............................................................................................4
1.2. Опис конструктивного рішення.........................................................................4
1.3. Забезпечення просторової жорсткості............................................................5
2.Розрахунок конструкції покрівлі
2.1. Розрахунок нерозрізних дощатих щитів............................................................6
2.2. Розрахунок нерозрізних дощатих прогонів..........................................................8
3. Розрахунок та конструювання ферми
3.1. Визначення загальних розмірів ферми................................................................10
3.2. Статичний розрахунок ферми............................................................................10
3.3. Підбір поперечних перерізів елементів ферми..................................................13
3.4. Розрахунок та конструювання вузлів................................................................16
4. Розрахунок та конструювання стояків поперечної рами
4.1. Статичний розрахунок.......................................................................................21
4.2. Розрахунок клеєфанерної колони......................................................................22
4.3. Розрахунок опорного вузла колони....................................................................25
5.Захисна обробка та конструктивні заходи захисту
деревини від вогню та загнивання..............................................................................26
6. Техніко-економічні показники прийнятих
конструктивних рішень................................................................................................28
7.Забезпечення просторової жорсткості плоских
конструкцій із деревини.........................................................................................................29
Список використаної літератури ......................................................................................30
Вихідні дані
1.1. Загальні положення
У відповідності до завдання, необхідно розробити проект одноповерхової виробничої будівлі, прольотом l = 18.0 м та висотою до низу несучих конструкцій Н= 6.0 м. Крок рам В = 6.0м.
Основні конструкції:
а) огороджуючі :
- дощаті щити;
- розрізні прогони.
б) несучі :
- трикутна металодерев’яна ферма,
- клеєфанерна колона.
Основні розміри конструкцій показано на технічному проекті(Рис. 1-3).
У відповідності до завдання, будівля проектується в м. Рівне , для якого характеристичні значення снігового та вітрового навантаження становлять відповідно:
So = 1320 Па та Wo = 520 Па.
Довжина будівлі L=9(В+2(0,8(В=9(6,0+2(0,8(6,0 = 63,6 м.
Висота ферми в середині прольоту
h = м.
Приймаємо h = 3000 мм.
Будівля відноситься до другого класу відповідальності, для якої, відповідно зі ДБН В.1.2-2:2006 «Навантаження та впливи» додаток 1, коефіцієнт надійності за призначенням (n = 0,95. Термін експлуатації будівлі -60 років.
Для захисту стін від замочування, влаштовуємо кобилки з двох сторін будівлі, довжина яких с = 600 – 900 мм.
Знаходимо довжину верхнього поясу :
l1 = = 9,486 м.= 9486 мм.
Відстань між прогонами приймаємо а = 1,45 м.
Уточнюємо розміри кобилки с = n(a – l1 =7 (1450 – 9486 = 664 мм ,
де n – кількість прогонів.
Отже, довжина верхнього поясу разом з кобилкою становить
lвп = l1 + с = 9486 + 664 = 10150 мм =10,15 м.
Основні розміри конструкцій показано на технічному проекті(Рис. 1-3).
1.2. Опис конструктивного рішення
У відповідності до завдання, необхідно розрахувати та законструювати одноповерхову виробничу будівлю .
Під рулонну покрівлю із схилом i = 0,18 приймаємо метало–дерев’яні трикутні ферми.
Ферми покриття шарнірно опирається на клеєфанерні колони, які нижнім кінцем жорстко заанкерені в залізобетонних фундаментах , створюючи в поперечному напрямку рамний каркас будівлі . Поперечне до осі вітрове навантаження сприймається рамами каркасу , а поздовжнє , через фахверк , передається внизу на фундамент , а вгорі на вітрову ферму , розміщену в площині верхнього поясу кров’яної ферми .
1.3. Забезпечення просторової жорсткості
Для забезпечення просторової жорсткості розробляємо систему горизонтальних та вертикальних в’язей.
Горизонтальні в’язі влаштовуємо в площині верхнього та нижнього поясів ферми (розпірки та хрестові в’язі між вузлами ферми верхнього поясу).
Вертикальні в’язі влаштовуємо між сусідніми фермами в прольоті та між колонами, по краям будівлі та всередині (рис1.1). За сортаментом, довжина елементів не повинна перевищувати 6,5 м.
Обв’язочний брус приймаємо поперечним перерізом 200 х 200 мм. Поперечний переріз інших елементів, - виходячи із граничної гнучкості
( = 200.
2. Розрахунок конструкції покрівлі.
Дощато-цвяховий щит.
Розрахуємо перехресне настилання під чотирьохшарову рубероїдну покрівлю холодної промислової будівлі для міста Рівне. Кут нахилу 18о.
Щит складається із суцільного настилання дощок товщиною δ=22 мм, з нижньої сторони якого підшиті поперечні та діагональні планки, які забезпечують сумісну роботу дощок настилання і просторову незмінність покрівлі. Щити покладені на прогони, розташовані з кроком l = 1,45 м. Крок ферм В = 6 м. (рис.3).
Розрахунок настилання ведемо для смуги шириною b1 = 1 м.
Знаходимо значення снігового навантаження:
характеристичне - So = 1320Па
експлуатаційне : Se = γfe ( So ( C = 0,49 ( 1,32 ( 1 = 0.647 кН ,
де γfe = 0,49 коефіцієнт надійності за експлуатаційним значенням снігового навантаження ;
So = 1320 Па – характеристичне значення снігового навантаження;
С = μ ( Се ( Calt = 1 ( 1 ( 1 = 1 - коефіцієнт
μ = 1 , визначається згідно додатку Ж [1];
Се = 1 враховує режим експлуатації будівлі , що визначається згідно п8.9[1];
Calt = 1, коефіцієнт що враховує географічну висоту об’єкта над рівнем моря , визначається згідно п8.10[1];
граничне Sm = γfm ( So ( C = 1,04 ( 1,32 ( 1 = 1,373 кН
γfm = 1.04 коефіцієнт надійності за граничним значенням снігового навантаження, визначається згідно п8.11[1];
So, С – визначаються аналогічно
Обчислення навантажень на 1м2 проводимо в табличній формі
( табл. 1).
Таблиця 1
Збір навантажень на настилання, кН/м2.
Вид навантажень та його підрахунок
Характеристичне навантаження
γfe
Експлуатаціне навантаження
γfm
Граничне навантаження
Тришарова руберойдна покрівля
0,09
1
0,09
1,3
0,117
Цементна стяжка δ((=0,02·1800·10-2
0,36
1
0,36
1,3
0,468
Утеплювач фіброліт δ((=0,1·400·10-2
0,4
1
0,4
1,3
0,520
Пароізоляція (1 шар толю)
0,03
1
0,03
1,3
0,039
Щит настилання δ((=0,022·500·10-2
0,11
1
0,11
1,1
0,121
Поперечні та діагональні планки
(орієнтовно 50% ваги настилання)
0,055
1
0,055
1,1
0,061
Всього
1,045
1,326
Снігове навантаження (So=1.32Кн/м)
1.32
0.49
0.647
1.04
1.373
Повне навантаженя
1.692
2.699
Приймаємо ширину щита Щит опирається на три прогони. Довжина щита L=2٠lп - 0,01= 2٠1,45- 0,01= 2,89 м (рис.2.1).
Настилання розраховуємо для двох сполучень навантажень:
а) власна вага покрівлі та снігове навантаження ( рис. 4, а);
б) власна вага та зосереджене (монтажне) навантаження
F = Fn (f = 1 ( 1,2 = 1,2 кН ( рис. 4, б).
За сполучення навантажень “а” згинаючий момент становить
кНм.
Завдяки тому, що в конструкції присутнє захисне настилання (див. рис. 3, в), дію навантаження F = 1,2 кН вважаємо розподіленим на ширину 0,5 м робочого настилання. Тоді розрахункове зосереджене навантаження на ширині настилання b1 = 1 м складає
кН.
Максимальний згинаючий момент за сполучення навантажень “б”
кНм.
Отже, найбільш невигідним для перевірки міцності настилання буде друге сполучення навантажень, для якого М2 = 0.915 кНм > M1 = 0,71 кНм.
Момент опору перерізу .
Момент інерції перерізу .
Нормальні напруження
< МПа, де
Rи = 13 МПа – розрахунковий опір деревини згину;
(m=1,2 – коефіцієнт, який враховує короткочасність дії зосередженого навантаження;
(с = 1,15 – коефіцієнт умов роботи настилання;
(n = 0,9 – коефіцієнт надійності за призначенням.
Відносний прогин
, де
- граничний відносний прогин для настилання.
Поперечні та діагональні планки прикріплюють до кожної дошки двома цвяхами 2(40 Ш (див рис. 1.1.).
2.2. Розрізний брущатий прогін.
Проектування розрізного брущатого прогону одноповерхової будівлі в м. Рівне під покрівлю із дощато-цвяхового настилу, крок несучих конструкцій В = 6 м. Матеріал прогонів сосна з вологістю W=14%. Клас відповідальності будівлі – 2. Температурно вологісні умови експлуатації – А1.
Навантаження які діють на 1 погонний метр прогону, наводимо в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Збір навантажень на прогон, кН/м2.
Вид навантажень та його підрахунок
Характеристичне навантаження
γfe
Експлуатаціне навантаження
γfm
Граничне навантаження
Дощато-цвяховий настил
1,045
1,045
1,326
Власна вага прогону
(попередньо) 0,15(0,18(5
0,135
1
0,135
1.1
0.149
Всього
1.18
1.475
Снігове навантаження (So=1.32Кн/м)
1.32
0.49
0.647
1,04
1.373
Повне навантаженя
gе=1,83
g=2,85
Навантаження на 1 погонний метр прогону за відстані між осями прогонів на покрівлі b=1,45 м:
граничне
експлуатацыйне
Розрахунковий проліт прогону
де B – крок несучих конструкцій, B=600см;
bef – ширина верхнього поясу несучої конструкції, bef=10см.
Максимальний згинальний момент в середній частині прольоту прогону:
Прогін працює в умовах косого згину. Складові згинального моменту відносно головних осей поперечного перерізу:
Mx=Mmax(cos(=17,97(0.951=17,1 кНм;
My=Mmax(sin(=17,97(0.309=5,55 кНм;
Задамося співвідношенням сторін поперечного перерізу прогону h:b=1,4.
Необхідний момент опору поперечного перерізу:
де :R- розрахунковій опір згину сосни вологістю W=12% , R=13МПа,
-коефіцієнт надійності за призначенням , для другого класу будівлі =0,95,
- коефіцієнт умов роботи, .
Необхідна висота поперечного перерізу:
см,
відповідна її ширина
Підбираємо по сортаменту брус з поперечним перерізом b x h = 20 х25 см для якого W= 2083,3 см, I= 26041,7 см, Wy=1666.4 см3, Iy=16666,7 см4.
Перевіряємо напруження:
Знаходимо складові прогину:
де Е- модуль пружності деревини, Е=104 МПа.
Повний прогин прогону:
де: fu- граничний прогин прогонів, , таблиця 16 (15), (додаток 8).
Скатна складова навантаження в місці опирання прогону на несучу конструкцію сприймається бобишкою, прикріпленою до верхнього поясу несучої конструкції за допомогою двох цвяхів 5(150 мм.
3. Розрахунок та конструювання ферми
3.1. Визначення загальних розмірів ферми.
Запроектуємо несучі конструкції холодного покриття для промислової будівлі в м. Рівне. Матеріалом несучих конструкцій є сосна вологістю 12% і сталь С235.
В якості несучих конструкцій покриття приймаємо трикутні металодерев’яні ферми. Верхній пояс і стиснуті елементи ферми виконуються із брусів, нижній пояс і розтягнуті елементи решітки – металеві. Крок ферм В = 6,0 м, відстань між крайніми фермами в торцях будівлі – 4,8 м, проліт ферми L = 18,0 м.
Висота ферми h = 3,0 м.
Для забезпечення будівельного підйому ферми зменшуємо розміри розкосів та стояка на величину:
,
де fбуд = L/100 =18,0 /100 = 0,18
З геометричної схеми ферми знімаємо розміри елементів:
АБ = БВ = ВБ’ = Б’А’ = 4,743м; АГ=ГА’ =9,0м; БГ = ГБ’ = 4,743м ; ВГ = 3,0м.
Геометрична схема ферми наведена на рис. 3.
Рис. 3. Геометрична схема ферми
3.2. Статичний розрахунок ферми.
Навантаження від вище лежачих конcтрукцій беремо з таблиці 2.
Навантаження від покриття :
а) експлуатаційне gеп = 1,18 кН/м2 ;
б) граничне gп = 1,475 кН/м2.
Снігове навантаження :
а) експлуатаційне gес = 0,647 кН/м2 ;
б) граничне gс = 1,373 кН/м2.
Навантаження від власної ваги ферми :
а) експлуатаційне кН/м2 ;
б) граничне gф = gфе · γf = 0,18 · 1,1 = 0,20 кН/м2.
Все навантаження вважаємо прикладеним до верхнього поясу ферми. Обчислюємо навантаження , що діють на 1 п. м. ферми :
- постійне експлуатаційне qе = (gеп + gеф)·B =(1,18 + 0,18) · 6,0 = 8,16кН/м ;
- постійне граничне q = (gп + gф) · B =(1,475 + 0,20) · 6,0 = 10,05 кН/м ;
- снігове експлуатаційне qеs = gес · B = 0.647· 6,0 = 3,88 кН/м ;
- снігове граничне qs = gс · B =1,373· 6,0 = 8,24кН/м.
Навантаження у вузлах :
а ) постійне FА=FА`= q · АБ · 0,5 · cosα = 10,05 · 4,743 · 0,5 · 0,951 = 22.67 кН ;
FБ=FБ`=FВ = q · АБ · cosα = 10,05 · 4,743 · 0,951 = 45.33 кН ;
б) тимчасове ( снігове )
FАs=FА`s= qs · АБ · 0,5 · cosα = 8,24 · 4,743 · 0.5 · 0,951 = 18,58 кН ;
FБs=FБ`s=FВs = qs · АБ · cosα = 8,24 · 4,743 · 0,951 = 37,17 кН
Поздовжні зусилля в стержнях ферми визначаємо за допомогою діаграм Максвела -Кремони , розрахункові схеми вказані на рис 3.2. Розрахункові зусилля в стержнях визначаємо в табличній формі ( табл. 3.1).
Таблиця 3.1
Елементи
Позначення
Зусилля від одиничного навантаження 1кН
Зусилля від власної ваги:
Р=45,33 кН
Зусилля від снігового навнтаження F=37,17 кН
Розрахункові зусилля
зліва
справа
на всьому прольоті
зліва
справа
на всьому прольоті
розтяг +
стиск -
верхній пояс
АБ
-3,815
-1,911
-5,726
-259,56
-141,804
-71,032
-212,835
-472,4
БВ
-1,911
-1,911
-3,822
-173,25
-71,032
-71,032
-142,064
-315,3
БВ'
-1,911
-1,911
-3,822
-173,25
-71,032
-71,032
-142,064
-315,3
БА'
-1,911
-3,815
-5,726
-259,56
-71,032
-141,804
-212,835
-472,4
нижній пояс
АГ
3,682
1,845
5,527
250,54
136,860
68,579
205,439
455,98
ГА'
1,845
3,682
5,527
250,54
68,579
136,860
205,439
455,98
розкоси
БГ
-1,904
0,000
-1,904
-86,31
-70,772
0,000
-70,772
-157,08
БГ'
0,000
-1,904
-1,904
-86,31
0,000
-70,772
-70,772
-157,08
стояк
ВГ
0,501
0,501
1,002
45,42
18,622
18,622
37,244
82,66
опорні реакції
Ra
-1,500
-0,500
-2,000
-90,66
-55,755
-18,585
-74,340
-165,0
Ra'
-0,500
-1,500
-2,000
-90,66
-18,585
-55,755
-74,340
-165,0
3.3. Підбір поперечних перерізів елементів ферми
Верхній пояс.
Вузли верхнього поясу виконують лобовим упором елементів. Розрахунок елементів ведуть за схемою стиснуто – зігнутого стержня. Розрахунковий проліт l = АБ = АБ’ = 4,743 м. Підбір перерізу проводять за розрахунковими зусиллями І – ої комбінації навантажень:
поздовжнє зусилля NAB = 472,4 кН;
згинаючий момент від зовнішнього рівномірно розподіленого навантаження
кНм.
Для зменшення моменту від зовнішнього навантаження Мg вузли верхнього поясу ферми конструюють з позацентровою передачею поздовжніх зусиль з від(ємним ексцентриситетом, завдяки чому в елементах верхнього поясу виникає розвантажуючий момент Ме =Ne. Оптимальну величину ексцентриситету е знаходять із умови рівності напружень в перерізі елемента посередині і на кінцях панелі
см, де
( = 0,5 – коефіцієнт, прийнятий орієнтовно.
Ексцентриситет в елементах утворюють шляхом зміщення центру площадок зминання у вузлах донизу від геометричної осі верхнього поясу на величину е, що конструктивно досягається влаштуванням врізок в торцях елементів на глибину 2е від верхньої грані. Приймаємо ексцентриситет у вузлах верхнього поясу однаковим і рівним е = 6 см.
Приймаємо верхній пояс з брусу шириною b=25см і визначаємо необхідні мінімальні розміри торцьових площадок зминання в вузлах ферми:
а) в опорному і гребеневому вузлах зминання деревини відбувається під кутом
( - (1 = 18(40( - 1(45( = 16(55( до напрямку волокон,
де:
.
см, де
кН/см2;
б) в проміжному вузлі зминання деревини відбувається вздовж волокон
см, де
Rсм = 1,5 кН/см2 – розрахунковий опір деревини зминанню вздовж волокон для 2 – го сорту;
Rсм,90( = 3 кН/см2 - розрахунковий опір деревини зминанню поперек волокон для 2 – го сорту.
Необхідна висота брусу верхнього поясу ферми:
hnec = hp,max + 2е = 12,6+ 2(6 = 24,6см.
Приймаємо h = 27,5 см.
Перевіряємо прийнятий переріз.
Геометричні характеристики: Аf = A = 25 x 27,5 = 687,5см2;
Wx = 3151,04 см3.
Гнучкість елемента в площині ферми .
Розрахунковий згинаючий момент:
М = Мg – Me = Mg – NAB(е = 45,51–472,4(0,06 = 17,17 кНм.
Коефіцієнт .
Максимальні нормальні напруження :
а) в середині прольоту МПа
>МПа.
б) на кінцях панелі МПа >
> МПа.
Умова не виконується, максимальні нормальні напруження більші за допустимі.
Перевіряємо прийнятий переріз на розрахункові зусилля від 2–ї комбінації навантажень (снігове навантаження на половині прольоту):
NAB = 401,36 кН,
М=Мg–Me=Mg – NAB(е = 45,51–401,36 (0,06 = 21,43 кНм.
Коефіцієнт .
МПа > МПа.
Умова не виконується, максимальні нормальні напруження більші за допустимі.
Стійкість верхнього поясу із площини ферми забезпечена прогонами і дощатим настиланням.
Розтягнуті елементи.
Розрахункові зусилля в елементах: NАГ = 455,98 кН; NГВ= 82,66 кН.
Проектуємо розтягнуті елементи з двох круглих тяжів.
Необхідна площа перерізу елемента АД:
см2, де
Ry = 230 МПа – розрахунковий опір для арматурної сталі А240, товщиною 2 – 20 мм.
Необхідний діаметр одного тяжа визначаємо за виразом
см,
,де 0,8 – коефіцієнт, який враховує послаблення перерізу різьбою;
0,85 – коефіцієнт несумісності роботи двох стержнів.
Приймаємо елемент АД з двох стержнів діаметром 36 мм кожний.
Аналогічно визначаєм діаметри стержнів елементів ВГ.
см2,
см,
Приймаємо елемент ВГ з двох стержнів діаметром 16 мм кожний.
Стержні АГ,ВГ та інших елементів розташовані щільно один до одного та з(єднані між собою по довжині через 1 м за допомогою зварювання.
Стиснуті елементи.
Розрахункове зусилля NБГ = 157,08 кН, розрахункова довжина
LБГ = 4,743 м. Приймаємо переріз стояка b x h = 250 x 200 мм і перевіряємо його:
а) із умови зминання підбалки поперек волокон над торцем стояка
МПа < Rp, 90( = 2,3 МПа, де
МПа.
Rc90( = 1,8 МПа, lсм = h = 27,5 см – довжина площадки зминання вздовж волокон деревини.
б) на стійкість в площині ферми
; .
МПа < МПа.
Розрахунок та конструювання вузлових з(єднань.
Опорний вузол (рис. 6 ).
Розрахункові зусилля NAБ = -472,4 кН; NАГ = -401,36 кН; RA = -165,00 кН.
Необхідна довжина горизонтальної площадки опирання із умови зминання обв(язочного брусу поперек волокон визначається за формулою
см, де: МПа
Приймаємо l = 30 см.
Для утворення горизонтальної опорної площадки використовуємо подушку перерізом 250 х 27,5 мм довжиною 950 мм із зрізкою горизонтальної площадки 300 мм. Подушка врізається в брус верхнього поясу на глибину 90 мм, що забезпечує необхідний ексцентриситет е = (0,5 ( 27,5 – 2) + 0,5 ( 2 = 12,75 см і достатню площу зминання торця е = 12,75 см > hсм = 12,6 см.
Перевіряємо довжину подушки на сколювання вздовж волокон:
см < 95см, де
Rbr = 2,1 МПа – розрахунковий опір сколюванню вздовж волокон.
Рис. 6. Вузол B
Подушка кріпиться до брусу двома парами болтів діаметром 16 мм. Нижній пояс приєднується до опорного вузла траверсою, звареною із швелера № 10, стінка якого підсилена листом товщиною 10 мм, і листа розміром 20 х 160 мм. Ширина листа забезпечує необхідний розмір висоти площадки зминання торця верхнього поясу ( подушки), який дорівнює hр = 12,6 см.
Траверса розраховується на згин з розрахунковим прольотом, рівним відстані між вітками нижнього поясу: lтр= b + 2(dAГ + 1,5) = 25 + 2((3,6 + 1,5) = 35,2 см.
Розрахунковий момент: кН(см.
Геометричні характеристики перерізу:
а) площа перерізу А = АЛ1 + АШ + АЛ2 = 10 ( 1 + 10,9 + 16 ( 2 = 52,9 см2;
б) положення центру ваги см, де
у = 5,1 см (див. рис. );
в) момент інерції перерізу
см4, де
см4 – момент інерції швелера і листа (t=10),
см4 – момент інерції листа 20 ( 160 мм відносно власних осей;
г) мінімальний момент опору
см3.
Нормальні напруження: кН/см2 <кН/см2.
Перевіряємо на згин лист траверси за величини тиску від зусилля в нижньому поясі: кН/см2,
де: lт = 16 см – довжина листа траверси.
Згинаючий момент для смуги середньої ділянки шириною b = 1см за прольоту l = 10 см і защемлених кінцях: кН(см.
Те ж саме, для консольної ділянки з l = 3 см
кН(см.
Необхідна товщина плити:
см.
Приймаємо t = 20мм.
Розраховуємо зварні шви для кріплення швелера до листа. Довжина траверси 35 + 2(5 = 45 см. Необхідна висота шва:
см
lw = 43 см – розрахункова довжина шва;
(f = 0,9 – коефіцієнт переходу від катета шва до ширини відповідної площини руйнування;
Rwf =МПа – розрахунковий опір в перерізі по металу шва;
Rwun = 410 МПа – нормативний опір металу шва за тимчасовим опором;
(wm = 1,25 – коефіцієнт надійності за матеріалом шва;
(wf = 1 – коефіцієнт умов роботи шва;
(с = 1 – коефіцієнт умов роботи.
Приймаємо катет щва kf = 4 мм.
Кріплення ферми до обв(язочного брусу виконуємо на болтах d = 16 мм за допомогою кутиків 80 ( 8 мм.
Вузол нижнього поясу (рис. 7).
Розрахункові зусилля NАГ = 455,98 кН; NАГ( = 455,98 кН;
NВГ = 82,66 кН; NБГ = 157,08 кН;
Фасонки у вузлі виконані із листової сталі tф = 10 мм з отворами для валиків. Елементи нижнього поясу і стояк кріпляться за допомогою петель, діаметри яких : для АГ – 30 мм, ГВ – 15мм. Розрахунковий проліт валиків
lв =dпет + tф = 35 + 10 = 45 мм = 4см
Розрахунковий момент в валиках для кріплення горизонтальних тяжів за максимальним зусиллям кН(см.
Необхідний діаметр валиків см.
Приймаємо d = 60 мм.
Перевіряємо прийнятий діаметр валика:
а) на зріз кН/см2 < кН/см2;
б) на зминання фасонки кН/см2 < кН/см2, де Rs = кН/см2 ,
Rр = кН/см2 ,
(m = 1,025 – коефіцієнт надійності за матеріалом.
Рис. 7. Вузол Б
Таким же чином підбираємо валик для кріплення стояка.
Розрахунковий проліт валиків lв =dпет + tф = 20+ 10 = 30 мм = 3,0 см.
Розрахунковий момент в валиках для кріплення розкосу тяжів за максимальним зусиллям кН(см.
Необхідний діаметр валиків см.
Приймаємо d = 38 мм.
Найменша ширина фасонок в місці послаблення отворами
см.
Із конструктивних міркувань приймаємо
bф = 2*1,5db=2*1.5*6=18> bmin = 15.42 см.
Мінімальна довжина зварних швів при kf = 7 мм для кріплення петель до тяжів із двох круглих стержнів см.
Приймаємо lw =20 см.
Оскільки в стояку діють тільки зусилля стиску, то впираємо його в кутик 250(160(12 мм, який приварений до фасонок, і кріпимо двома болтами діаметром d=10мм.
Проміжний вузол верхнього поясу (рис. 8 ).
Зусилля від одного елемента верхнього поясу на другий передаються лобовим упором через площадки зминання, висота яких hсм = h – 2e = 25 – 2 ( 2 = 21 см більша необхідної висоти hnec = 12.6 см. Стик у вузлі перекривається двома дерев(яними накладками перерізом 150(75 мм довжиною 720 мм на болтах діаметром d = 10 мм.
Зусилля від стояка передається на верхній пояс через торець упором. Упирання виконуємо за допомогою пластин товщиною 10мм , стояк кріпимо болтом діаметром d = 10 мм.
Гребеневий вузол (рис. 9).
Гребеневий вузол виконуємо лобовим упором з перекриттям стика парними накладками розміром 125 ( 250 ( 1120мм. З кожного боку стика ставимо по три болти діаметром d = 10 мм. Зминання брусів в стику по вертикальній площині не перевіряємо, оскільки вона забезпечена повністю. 4. Розрахунок та конструювання стояків поперечної рами
4.1. Статичний розрахунок.
Розрахункові граничні навантаження на стояк:
а) від покриття
Fn = (gф + gn )( В ( 0,5 ( L ( (n = (0.2+1.475) ( 6.0( 0,5 ( 18,0( 0,95 = 85.93 кН;
б) від снігу Fs = gs ( B ( 0,5 ( L ( (n = 1,373 ( 6.0( 0,5 ( 18,0 ( 0,95 = 70.43 кН ;
в) від стінового огородження з урахуванням елементів кріплення
Fcm = gn ( B ( H ( (n = 0,906 ( 6.0 ( 6.0 ( 0,95 = 31.0 кН;
г) розрахункове граничне навантаження від власної ваги стояка приймаємо попередньо призначивши його поперечний переріз 230 (600 мм
Fв.в. = 0,23 ( 0,6 ( 6.0 ( 1,1 ( 500 ( 10-2 = 4.55 кН.
Вітрове навантаження :
Розрахункове граничне вітрове навантаження на раму від стіни:
PDв = Wo ( C ( B ( (fm ( (n = 0,52 ( 1.336 ( 6.0 ( 1,035 ( 0,95 = 4,09кН/м ;
PОв = - Wo ( С1/ ( B ( (fm ( (n = - 0,52 ( 1.002 ( 6.0 ( 1,035 ( 0,95 = -3,07 кН/м ,
,де γfm - коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням вітрового навантаження ( у нашому випадку рівний 1,035);
W0 – характеристичне значення вітрового навантаження ( для м.Рівне рівний 520 Па);
С1 = Сaer1 ·Ch1·Calt1·Crel1 · Cdir1 · Cd1 = 0.8 · 1.67 · 1 · 1 · 1 · 1 = 1.336
С1/ = Сaer1·Ch1·Calt1·Crel1 · Cdir1 · Cd1 = 0.6 · 1.67 · 1 · 1 · 1 · 1 = 1.002
Сaer1 – аеродинамічний коефіцієнт ( рівний 0,8 та 0,6 відповідно з навітряної та завітреної сторони);
Ch – коефіцієнт висоти споруди (у нашому випадку рівний 1,67 для висот 6 м);
Calt – коефіцієнт географічної висоти ( у нашому випадку рівний 1);
Crel – коефіцієнт рельєфу ( у нашому випадку рівний 1);
Cdir – коефіцієнт напрямку ( у нашому випадку рівний 1);
Cd – коефіцієнт динамічності ( у нашому випадку рівний 1);
Зусилля в стояках рами, як системи один раз статично невизначеної, обчислюємо для кожного виду навантаження окремо, приймаючи жорсткість ригеля ЕІр = (:
від вітрового навантаження на стіни
Хр = -3 ( Н ( (PDв - PОв) / 16 = -3 ( 6,0 ( (4.09 – 2.07) / 16 = -2,27 кН ;
- від стінового огородження за відстані між центрами стінового огородження та стояка е = 0,3 + 0,08 + 0,10 = 0,48 м
Мсm = - Fст ( е = - 31,0 ( 0,48 = - 14,88
07.04.2013 10:04-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора