Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Пояснительная записка

к курсовому проекту

"Конструкции из дерева и пластмасс"



• Содержание
• 1. Расчет ограждающих и несущих конструкций тёплой кровли. Разрезной прогон
• 1.1 Расчет рабочей обрешетки
• 1.2 Расчет прогонов
• 2. Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли. Разрезной прогон (холодная кровля)
• 2.1 Расчет рабочей обрешетки
• 2.2 Расчет прогонов
• 3. Выбор исходных данных для проектирования
• Список литературы
• 

1. Расчет ограждающих и несущих конструкций тёплой кровли. Разрезной прогон

Исходные данные:

1.Тип кровли - мягкая кровля (мягкая черепица) RUFLEX 8 кг/м

2.Несущие конструкции: рабочий настил и прогоны

3.Район строительства - г. Рязань

4.Шаг конструкций - 3 м

5.Ширина здания- 12 м

6. Количество шагов рам- 9 шт.

7.Уклон кровли -16^°

8.Тип покрытия - теплое. (Утеплитель - теплоизоляция из базальтового волокна ROCKWOOL Light MAT. Плиты-1000х600мм)

1.1 Расчет рабочей обрешетки

Принимаем рабочий настил сплошной из досок размером 125х50 мм 2-го сорта, согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86^*Е). Шаг прогонов 1.35 метра.

Сбор нагрузок.

Рабочий настил укладывается для защитного настила и закрепляется на прогонах. монтаж ограждающий кровля прогон

По скомпонованному сечению настила составляем таблицу нормативных и расчётных нагрузок на 1 м². Подсчёт нагрузки на 1 м² представлен в табл. 1.1

А) Равномерно распределенная нагрузка:

Таблица 1.1

№	Наименование нагрузки	Норм. Нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1.	Мягкая черепица RUFLEX 8 кг/м	0.08	1.05	0.084
2.	Защитный настил (сплошной) 125х25мм	0.025*5=0.125	1.1	0.138
3.	Рабочая доска 125х50 мм через 300мм b/с	0.05*0.125*5/0.3= 0.104	1.1	0.115
	Итого постоянная нагрузка	0.309		0.337
4.	Временная нагрузка - снеговая (3 район)	1,26		1,8
	Итого полная нагрузка	1,569		2,137

где b-толщина сечения рабочего настила;

-объемный вес древесины.

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85* для г. Рязань: S^р=1,8 кН/м², а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением расчётной на коэффициент 0.7 , т.е. S^н=1,8 х0.7=1,26 кН/м²

Б) Сосредоточенная сила Р=1 кН. Коэффициент надежности по нагрузке . Расчетное значение сосредоточенной силы Р_р= Р_н кН.

При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

В случае расчета одинарного настила с расстоянием между осями досок более 150 мм. нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150 мм на две доски.

В нашем примере полную нагрузку на 1 пог. метр рабочего настила собираем с ширины 500 мм, т.к. имеем рабочий и защитный настил под углом к рабочему.

а) постоянная+ временная - полная нагрузка:

нормативная q^н =1,569*0.5= 0,785 кН/м

расчетная q^р =2,137*0.5=1,069 кН/м

б) постоянная нагрузка:

расчётная q^р_пост=0.337*0.5=0.169 кН/м

Расчетная схема.

Расчет настила ведем как балки по 2-х пролетной схеме. Расстояние между опорами равно шагу прогонов L =1.35 м

Два сочетания нагрузок:

1. Постоянная + снеговая

Рис.1.2

2.Постоянная + сосредоточенная сила Р=1.2 кН



Рис.1.3

Расчет по первому предельному состоянию.

Проверка рабочего настила на прочность.

,

где М - максимальный изгибающий момент;

W - момент сопротивления ;

R_и - расчетное сопротивление древесины изгибу;

m_н = 1.2- коэффициент, учитывающий кратковременность действия от сосредоточенной нагрузки - принимается только для второго сочетания нагрузок.

При первом сочетании нагрузок:

При втором сочетании нагрузок:

Момент сопротивления на ширине 500 мм.:



,

где k=- число досок, укладываемых на ширине настила 0,5м.

с - шаг рабочего настила

в - ширина досок рабочего настила.

Расчёт прочности производим на максимальный момент из двух сочетаний нагрузок.

Расчет по второму предельному состоянию.

Проверка рабочего настила на прогиб производится при первом сочетании нагрузок.

Относительный прогиб настила равен:

Где -момент инерции досок на ширине 0.5 м.

E=10000000 КПа - модуль упругости древесины.

- предельный относительный прогиб обрешетки при шаге прогонов 1.35 м по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

при пролете .



1.2 Расчет прогонов

При шаге конструкций 3 м используем разрезные прогоны.

Рис.1.4

Принимаем сечение прогона из бруса размером 150х100 мм, согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86^*Е). Шаг прогонов - 1.35 метра.

Сбор нагрузок.

Таблица 1.2

№	Наименование нагрузки	Норм. Нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1.	мягкая черепица RUFLEX 8 кг/м	0.08	1.05	0.084
2.	защитный настил (сплошной) - доска125х25 мм	0.025*5=0.125	1.1	0.138
3.	Рабочая доска 125х50 мм через 300мм b/с	0.05*0.125*5/0.3= 0.104	1.1	0.115
4.	Утеплитель ROCKWOOL Light MAT кг/м3 толщиной 150 мм	0.3*0.15=0.045	1.2	0.054
5.	пароизоляция - паронепроницаемая полимерный материал Strotex 110 Pi 70 г/м2	0.0007	1.2	0.00084
6.	Прогон 150х100	0.15*0.1*5/1.35= =0.056	1.1	0.0616
7.	Подшивка из досок 31 мм	0.031*5=0.155	1.1	0.1705
	Итого постоянная нагрузка	0.566		0.624
8.	Временная нагрузка- снеговая 4 район	1.26		1.8
	Итого полная нагрузка	1.826		2.424



Где ;- ширина сечения рабочего настила и прогона;

-высота сечения прогона;

-объёмный вес древесины;

- шаг прогонов;

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

Полная нагрузка на 1 пог. метр при шаге прогонов В=1.35м:

нормативная q^н =1.826*1.35=2.465 кН/м

расчётная q^р =2.424*1.35=3.27 кН/м

-где 1.35 шаг прогонов.

Расчетные характеристики материалов 2 сорта.

Расчетное сопротивление древесины изгибу R_и=15 МПа

Модуль упругости древесины Е=10000000 КПа

При расчетах прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб.

Рис.1.5	b=100мм h=150мм. Геометрические характеристики сечения: - момент сопротивления -момент инерции

Расчёт по первому предельному состоянию.



Проверка прогона на прочность:

Расчетная нагрузка и изгибающий момент при

Расчет по второму предельному состоянию.

Проверка прогона на прогиб:

Относительный прогиб прогона

,



где

- предельный прогиб прогона, полученный по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*:

при пролёте

Запас по прочности составляет?25% - следовательно принятое сечение рабочего настила удовлетворяет условию прочности.



2. Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли. Разрезной прогон (холодная кровля)

Исходные данные:

1.Тип кровли - натуральная черепица Sea Wave 334х420 мм.

2.Несущие конструкции: рабочий настил и прогоны.

3.Район строительства - г. Рязань

4.Шаг конструкций - 3 м.

5.Ширина здания - 12 м.

6. Количество шагов рам- 9шт.

7.Уклон кровли .

8.Тип покрытия - холодное

2.1 Расчет рабочей обрешетки

Рис.2.1

Принимаем рабочий настил из досок размером 125х32 мм, II го сорта согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86^*Е). Расстояние между осями досок 345 мм. Шаг прогонов 1.2 метра.

Сбор нагрузок.

А) Равномерно распределенная нагрузка



Таблица 2.1

№	Наименование нагрузки	Норм. нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1.	натуральная черепица Sea Wave 334х420 мм.	0.41	1.2	0.49
2.	обрешетка под черепицу- брусок 50х50 мм с шагом в осях 345мм	0.05*0.05*5/0.345= =0.036	1.1	0.04
3.	Водонепроницаемая мембрана TYVEK 60 г/м2	0.0006	1.2	0.00072
4.	Рабочая доска -125х32 мм с шагом в осях 325 мм	0.125*0.032*5/0.325=0.061	1.1	0.068
	Итого постоянная нагрузка	0.508		0.6
5.	Временная нагрузка - снеговая 4 район	1.26		1.8
6.	Итого полная нагрузка	1.768		2.4

где -ширина сечения обрешетки и настила соответственно;

- толщина сечения обрешетки и настила соответственно;

-объемный вес древесины, для холодной кровли = 5 кН/м

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

Б) Сосредоточенная сила Р=1 Кн. Коэффициент надежности по нагрузке . Расчетное значение сосредоточенной силы Р_р= Р_н кН.

При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

В случае расчета одинарного настила с расстоянием между осями досок более 150 мм. нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150мм на две доски.

В нашем примере полная нагрузка на 1 пог. метр распределяется на ширину 500мм рабочего настила:

а) постоянная + временная нагрузка:

нормативная q^н =1.768*0.5=0.884 кН/м

расчётная q^р =2.4*0.5=1.2 кН/м

б) постоянная нагрузка:

q^р_пост=0.6*0.5=0.3 кН/м

где 0.5 м - расчётная ширина рабочего настила.

Расчетная схема.

Расчет настила ведем как балки по 2^х пролетной схеме. Расстояние между опорами равно шагу прогонов L =1.2 м

Два сочетания нагрузок:

1. Постоянная+снеговая

Рис.2.1

2.Постоянная + сосредоточенная сила Р=1.2 кН.

Рис.2.2



Расчет по первому предельному состоянию.

Проверка настила на прочность:

где М - максимальный изгибающий момент

W - момент сопротивления

R_и - расчетное сопротивление древесины изгибу

m_н - коэффициент, учитывающий кратковременность действия сосредоточенной нагрузки - принимается только для второго сочетания нагрузок.

При первом сочетании нагрузок:

При втором сочетании нагрузок:

Момент сопротивления досок настила на ширине 500 мм.:

,

где k=-число досок, укладываемых на ширине настила 0,5м.

с - шаг рабочего настила

в - ширина досок рабочего настила.

Проверяем прочность по максимальному моменту из двух сочетаний нагрузок:

Расчёт по второму предельному состоянию.

Проверка рабочего настила на прогиб выполняется только от первого сочетания нагрузок.

Относительный прогиб настила равен

Где

Е=10000000 КПа модуль упругости древесины

- предельный относительный прогиб обрешетки, полученный по интерполяции из значений табл. 19 СНиП 2.01.07-85*.

Запас из условия прочности составляет следовательно принятое сечение рабочего настила удовлетворяет условию прочности.



2.2 Расчет прогонов

При шаге конструкций 3 м используем разрезные прогоны.

Рис.2.3

Согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86^*Е) принимаем прогон из бруса сечением 150х100мм. Шаг прогонов -1.2 метр

Сбор нагрузок.

Таблица 2.2

№	Наименование нагрузки	Норм. нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1.	Натуральная черепица Sea Wave 334х420 мм.	0.41	1.2	0.49
2.	Обрешетка под черепицу- брусок 50х50 мм с шагом в осях 345мм	0.05*0.05*5/0.345=0.036	1.1	0.04
3.	Водонепроницаемая мембрана TYVEK 60 г/м2	0.0006	1.2	0.00072
4.	Рабочий настил -доска125х32 мм с шагом в осях 325 мм	0.125*0.032*5/0.325=0.061	1.1	0.068
5.	Прогон 125х100	0.15*0.1*5/1.2= =0.0625	1.1	0.0688
	Итого постоянная нагрузка	0.57		0.668
6.	Временная нагрузка- - снеговая 3 район	1.26		1.8
	Итого	1.83		2.468



Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

где ; ;-толщина сечения обрешетки, рабочего настила и прогона соответственно;

;; -ширина сечения обрешетки, рабочего настила и прогона соответственно;

;;- шаг сечения обрешетки, рабочего настила и прогона соответственно;

-объёмный вес древесины;

Полная нагрузка на 1 пог. м при шаге прогонов В=1.2м:

Нормативная q^н =1.83*1.2=2.196 кН/м

Расчётная q^р =2.468*1.2=2.96 кН/м

-где 1.2 м шаг прогонов.

Расчетные характеристики материалов второго сорта.

Расчетное сопротивление древесины изгибу R_и=15 МПа

Модуль упругости древесины Е=10000000 КПа

При расчетах прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб.

	b=100 мм h=150мм. Геометрические характеристики сечения: - момент сопротивления - момент инерции



Расчёт по первому предельному состоянию.

Проверка прогона на прочность:

Расчетная нагрузка и изгибающий момент при

;

;

;

Расчёт по второму предельному состоянию.

Проверка прогона на прогиб.

Относительный прогиб прогона

; ;



- предельный прогиб прогона, полученный по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*.

при пролёте .

Запас из условия прочности составляет

- следовательно принятое сечение рабочего настила удовлетворяет условию прочности.



3. Выбор исходных данных для проектирования

Номер зачетной книжки 10518003

Берутся- последние 3 цифры шифра по зачетной книжке.

Вторая цифра шифра

	0	1	2	3	4	5	6	7
Район строительства	Рязань	Воронеж	Ярославль	Омск	Иркутск	Чита	Уфа	Орск

Сумма первых двух цифр шифра

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Пролёт конструкции, м	12	15	18	21	15	12	18	21	18	15
Количество шагов рам шт.	9	8	12	11	15	10	7	9	14	10
Шаг конструкций	3,0	6,0	5,5	3,5	5,0	4,5	4,0	6,0	4,5	3,0

Последняя цифра шифра

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Уклон кровли	18.3	16.7	16.5	16	20	19.4	30	21	18	24
Толщина подшивки из досок .мм	18	20	36	31	15	19	17	27	35	30

1 расчет

Материалы:

Тип покрытия - теплое. (Утеплитель - теплоизоляция из базальтового волокна ROCKWOOL Light MAT толщиной 150мм. Плиты-1000х600мм)

Защитный настил 125х25(сплошной)

Рабочий настил 125х50 с шагом 300мм

Пароизоляция - Strotex

Подошва из досок толщиной 25мм

2 расчет

Материалы:

Тип кровли - натуральная черепица Sea Wave 334х420 мм.

Несущие конструкции: рабочий настил и прогоны.

Тип покрытия - холодное

Брусок 50х50 с шагом в осях 345мм

Рабочий настил 125х32 шагом в осях 325 мм

Прогон 175х50

Водонепроницаемая мембрана TYVEK



Список литературы

1. СНиП П-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Госстрой России, 1994.

2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М.: Госстрой России, 2003.

3. Справочные материалы по проектированию деревянных конструкций. М.:МГСУ,2003.

4. Примеры расчёта ограждающих конструкций: Метод. Указ. к курсовому проектированию по курсу "Конструкции из дерева и пластмасс"/ Сост.

5. Ю.В. Слицкоухов, А.С. Сидоренко, Е.Т. Серова. М.,1986.

Размещено на Allbest.ru