Конструкции из дерева и пластмасс
Проектирование и расчет фермы для покрытия производственного отапливаемого здания и стойки. Расчёт панели покрытия, компоновка ее рабочего сечения, сбор нагрузок на панель, характеристика материала. Проверка панели на прочность, статический расчет фермы.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.09.2010 |
Размер файла | 710,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Новосибирский Государственный Архитектурно - Строительный Университет
Кафедра металлических и деревянных конструкций.
Курсовой проект
Конструкции из дерева и пластмасс
Выполнил: студент 521 гр.
Богданов Г.В.
Новосибирск 2004
Содержание
- Задание на проектирование
- Выбор конструктивной схемы
- 1. Расчёт панели покрытия
- 1.1 Компоновка рабочего сечения панели
- 1.2 Сбор нагрузок на панель
- 1.3 Расчетные характеристики материалов
- 1.4 Геометрические характеристики сечения панели
- 1.5 Проверка панели на прочность
- 2.Статический расчет фермы
- 2.1 Расчет элементов фермы
- 2.2 Расчет узловых соединений
- 3.Стойка клееная однопролетной рамы
- 4.Список литературы
Задание на проектирование
Спроектировать и рассчитать ферму пролетом L= 12 м для покрытия производственного отапливаемого здания и стойку h = 4.5 м. Шаг расстановки ферм a=6 м.
Выбор конструктивной схемы.
Принимаем треугольную ферму. Высота фермы: f = 2 м. Угол кровли:
tg б = ;
б = 20,48° ; sin б = 0,316 ; cos б = 0,949.
Длина панели верхнего пояса:
l1-3 =м.
Длина раскоса:
l5-11 = м.
Длина стойки:
l3-11= l1-3 tg б = 3,16*0,333 = 1,05 м.
Длина панели нижнего пояса:
l1-11 = м.
1. Расчёт панели покрытия
Так как здание отапливаемое, примем утепленную клеефанерную панель покрытия. Размер панели (рис.1) в плане 1,48 Ч5,98 м. обшивки из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ по ГОСТ 3916-69*; ребра из основных досок второго сорта. Клей марки ФРФ-50. Утеплитель - минеральные плиты толщиной 8 см. на синтетическом связующем по ГОСТ 9573-82*. Плотность утеплителя 1 кН/м3. Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм.
Рис.1.
1 - обшивки из фанеры; =8 мм. 2 - пароизоляция; 3 - утеплитель; 4 - продольные ребра из досок; 5 - поперечные ребра из досок; 6 - торцевая доска для крепления панели к опоре; 7 - боковые трапециевидные бруски.
1.1 Компоновка рабочего сечения панели
Принимаем ширину панели bп = 1480 мм. Толщину фанеры принимаю 8 мм. На склейку идут доски сечением 50 Ч 150 мм. После четырех стороннего фрезерования черновых заготовок на склейку идут доски сечением 42Ч 144. Направление волокон наружных шпонов фанеры, как в верхней, так и в нижней обшивке панели должно быть продольным для обеспечения стыкования листов фанеры на ус и для лучшего использования прочности фанеры. Расчетный пролет панели
lp = м.
Каркас панели состоит из четырех продольных ребер (рис.1). Шаг ребер принимают из расчета верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперек волокон от сосредоточенной силы.
Р = кН
как балки, заделанной по концам шириной 1000 мм. Расстояние между ребрами в осях
с = мм.
Изгибающий момент в обшивке
М = кН/м = 69,8 кН/мм
Момент сопротивления обшивки шириной 1000 мм.
W = мм3.
Напряжения от изгиба сосредоточенной силой
у = МПа < 6,5 Ч 1,2 = 7,8 МПа
1,2 - коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.
Для придания каркасу жесткости продольные ребра соединены на клею с поперечными ребрами, расположенными по торцам и в середине панели. Продольные кромки панелей при установке стыкуются с помощью специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смежных панелей, даже под действием сосредоточенной нагрузки, приложенной к краю одной из панелей.
Стыкование панелей над опорой:
1.2 Сбор нагрузок на панель
Нагрузка |
Нормативная, кН/м2 |
Коэф-т надежности по нагрузке |
Расчетная, кН/м2 |
|
От покрытия: трехслойный рубероидный ковер. |
0,09 |
1,3 |
0,12 |
|
Фанера марки ФСФ 2·0,008·7 |
0,112 |
1,1 |
0,123 |
|
Каркас из сосновой древесины: продольные ребра с учетом брусков |
||||
продольных ребер 4·0,144·0,042·5/1,48 |
0,085 |
1,1 |
0,09 |
|
поперечные ребра 3·0,092·0,042·5/5,98 |
0,0097 |
1,1 |
0,011 |
|
Утеплитель - минераловатные плиты 0,08·0,423/0,465·1 |
0,073 |
1,1 |
0,08 |
|
Пароизоляция |
0,02 |
1,1 |
0,022 |
|
Постоянная |
0,39 |
0,446 |
||
Временная (снеговая) |
0,7 |
1,6 |
1,12 |
|
Полная |
1,1 |
1,566 |
Полная нагрузка на 1 м. панели:
нормативная qн =кН/м,
расчетная q = кН/м.
1.3 Расчетные характеристики материалов
Для фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ семислойной толщиной 8 мм. по табл. 10 и 11 СНиП II-25-80 имеем: расчетное сопротивление сжатию Rфс=12 МПа, расчетное сопротивление растяжению Rфр = 14 МПа, расчетное сопротивление скалыванию Rфск = 0,8 МПа, модуль упругости Еф=9000 МПа, расчетное сопротивление изгибу Rфи = 6,5 МПа. Для древесины ребер по СНиП II-25-80 имеем модуль упругости Едр = 10000 МПа.
1.4 Геометрические характеристики сечения панели
Приведенная расчетная ширина фанерных обшивок (по СНиП II-25-80)
bпр = 0,9b = 0,9*1,48 = 1,332м
Приведенный момент сопротивления поперечного сечения клееных элементов из фанеры с древесиной следует определять по формуле
,
где yо расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани обшивки;
Iпр момент инерции сечения, приведенного к фанере:
где Iф момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;
Iд момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;
Ед /Еф отношение модулей упругости древесины и фанеры.
1.5 Проверка панели на прочность
Максимальный изгибающий момент в середине пролета:
Мmax= кН·м.
Напряжения в растянутой обшивке:
ур = МПа < 0,6 Ч 14 = 8,4 МПа.
где 0,6 - коэффициент, учитывающий снижения расчетного сопротивления фанеры в растянутом стыке.
Расчет на устойчивость сжатой обшивки:
? Rфс
При расстоянии между продольными ребрами в свету с1 = 0,423 м и толщине фанеры ф = 0,008 м
> 50,
тогда
.
ус = МПа ? 12 МПа.
Расчет на скалывания по клеевому слою фанерной обшивки производят по формуле:
? Rфск
Поперечная сила равна опорной реакции панели
Q = кН.
Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси
Sпр = м3
Расчетная ширина клеевого соединения
bрасч = 4 Ч 0,042 = 0,168 м.
Касательные напряжения будут:
ф = МПа < 0,8 МПа.
Проверка панели на прогиб. Относительный прогиб панели
< .
где 1/250 - предельный прогиб в панелях покрытия согласно табл. 16 СНиП II - 25 - 80.
2. Статический расчет фермы
Нагрузки приходящиеся на 1 м2 плана здания.
Собственный вес фермы определяется при kсв = 4 по формуле:
n = 1,1 -коэффициент перегрузки для собственного веса.
kсв = 4 - коэффициент собственного веса фермы.
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия согласно п. 5.1. СНиП 2.01.07 - 85 определяется по формуле:
где µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимается в соответствии с п. 5.3 - 5.6. СНиП 2.01.07 -85. При уклоне кровли б = 20,480 < 250 коэффициент µ = 1.
Расчетная схема треугольной четырех панельной фермы с растянутыми раскосами. Подсчет нагрузок на 1 м2 плана здания.
Наименование нагрузок |
Нормативная нагрузка, кПа |
Коэф-т надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кПа |
|
Кровля руберойдная трехслойная |
0,12 |
1,3 |
0,156 |
|
Фанера марки ФСФ |
0,112 |
1,1 |
0,123 |
|
продольных стыков |
0,085 |
1,1 |
0,09 |
|
поперечные ребра |
0,012 |
1,1 |
0,013 |
|
Утеплитель - минераловатные плиты |
0,073 |
1,1 |
0,08 |
|
Пароизоляция |
0,02 |
1,1 |
0,022 |
|
Собственый вес фермы |
0,054 |
1,1 |
0,0594 |
|
Постоянная |
0,444 |
0,543 |
||
Временная (снеговая) |
0,7 |
1,6 |
1,12 |
|
Полная |
1,144 |
1,663 |
Расчет нагрузки на 1 м фермы:
- от постоянной нагрузки
Gn = g Ч а = 0,444 Ч 6 = 2,66 кН/м
-от снеговой нагрузки
pc = p Ч а = 1,12 Ч 6 = 6,72 кН/м
Расчетная схема фермы с геометрическими размерами и обозначением узлов:
Нагрузка на узел верхнего пояса фермы.
Р1 = Р2/2 = 6,72 Ч 3/2 = 10,1 кН.
Р2 = 6,72 Ч 3 = 20,16 кН.
Р3 = 6,72 Ч 3 = 20,16 кН.
R1 = 40,32 кН
R9 = 40,32кН
2.1 Расчет элементов фермы
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент
Мmax = (6,72 - 0,0594 Ч 4) Ч 32/8 = 7,3 кН·м
N3-4= 90,44 кН.
Для уменьшения изгибающего момента в панели фермы создаем внецентренное приложение нормальной силы, в результате чего в узлах верхнего пояса возникают разгружающие отрицательные моменты.
Значение оптимального эксцентриситета вычисляем из условия равенства опорных и пролетных моментов в опорной панели верхнего пояса:
Ме= N1-2 Ч е,
где коэффициентом задаемся условно
Принимаем эксцентриситет приложения нормальной силы во всех узлах верхнего пояса е = 0,07м, тогда разгружающий момент составит:
Мn = -0,07 Ч 85,27 = - 5,97 кН·м
Расчетный момент:
М = 7,3 - 5,97 = 1,33 кН·м
Принимаем сечение верхнего пояса из бруса шириной b = 125мм.
Определяем требуемые минимальные размеры торцовых площадок смятия в узлах фермы:
- в опорном и коньковом узлах:
где
- в промежуточном узле ( смятие древесины вдоль волокон):
Тогда требуемая высота бруса верхнего пояса фермы:
Принимаем h = 20 см.
Проверяем принятое сечение. Геометрические характеристики:
Гибкость элемента в плоскости фермы:
Коэффициент продольного изгиба:
Коэффициент:
где
Максимальные нормальные напряжения:
- в середине пролета:
- по краям панели:
Растянутые элементы. Расчетные усилия в элементах фермы равны:
N1-11 = 86,45 кН, N10-11 = 54,5 кН, N5-11=32,3 кН.
Проектируем растянутые элементы из двух круглых тяжей. Требуемая площадь сечения элемента 1-11:
где Rbt - расчетное сопротивление тяжа растяжению;
гс - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 СНиП II - 23 - 81
Требуемый диаметр тяжа определяем из формулы:
где ma = 0.8 - коэффициент, учитывающий ослабление сечения резьбой, согласно п. 3.4 СНиП II - 25 - 80
т = 0,85 - коэффициент, учитывающий неравномерную работу двойных тяжей по п. 3.4 СНиП II - 25 - 80
Все элементы принимаем из двух стержней следующих диаметров: нижний пояс у опор d = 26 мм; средний элемент нижнего пояса d = 22 мм, раскос - d = 18 мм. Для уменьшения провисания нижнего предусматриваем подвеску из тяжа d = 10 мм. Диаметры петель для присоединения тяжей к промежуточным узлам нижнего пояса по условию равнопрочности принимаем: для нижнего пояса у опор dn = 26 мм; для среднего элемента нижнего пояса dn = 22 мм; для раскоса dn = 18 мм.
Тяжи среднего элемента нижнего пояса расположены вплотную друг к другу и сварены между собой по длине через 1 м. В других элементах тяжи сводятся вплотную на расстоянии 1 м от промежуточных узлов нижнего пояса.
Стойка. Расчетное усилие N3-11 = 20,4 кН, расчетная длина стойки l = 1,05м.
Принимаем по сортаменту сечение стойки 125х75 мм. Проверяем принятое сечение:
- из условия смятия подбалки поперек волокон под торцом стойки:
где lсм = 7,5 см - длина площадки смятия вдоль волокон древесины:
- на устойчивость в плоскости фермы:
2.2 Расчет узловых соединений
Опорный узел. Расчетные усилия в узловых элементах: N1-2 = 96,67 кН,
N1-11 = 86,45 кН, R1 = 40,32 кН, - опорная реакция от расчетной нагрузки.
Требуемая длина горизонтальной площадки опирания из условия обвязочного бруса поперек волокон при
определяется по формуле:
принимаем lгор=12 см.
Для создания горизонтальной опорной площадки используем подушку сечением 125х260 мм длиной 500 мм с фрезеровкой горизонтальной площадки до150 мм. Подушка врезается в брус верхнего пояса на глубину 80 м, что обеспечивает требуемый эксцентриситет
и достаточную площадь смятия торца 8см > hсм = 5,18см.
Проверяем длину подушки по скалыванию вдоль ее длины:
где - расчетное сопротивление древесины скалыванию.
Подушка крепится к брусу двумя парами болтов d = 16мм. Нижний пояс присоединяется к опорному узлу траверсой, сваренной из швеллера №8 со стенкой, усиленной листом толщиной 4мм, и листа размером 8х120 мм. Ширина листа обеспечивает требуемый размер высоты площадки смятия торца верхнего пояса (подушки), равный hсм = 5,24см. Траверса рассчитывается на изгиб с расчетным пролетом, равным расстоянию между ветвями нижнего пояса:
lтр = 12,5 + 2,6 = 15,1 см.
Расчетный момент:
Геометрические характеристики сечения:
- площадь сечения:
;
- положения центра тяжести:
;
- момент инерции сечения:
;
- минимальный момент сопротивления:
Нормальные напряжения:
где Ry = 330 МПа - расчетное сопротивление стали изгибу по пределу текучести.
Проверяем на изгиб лист траверсы при давлении от усилия в нижнем поясе:
где 12 см - длина траверсы.
Изгибаемый момент для полосы среднего участка с расчетной шириной bр = 1см при пролете 8 см и защемленных концах:
то же, для консольного участка вылетом lк = 2см:
Требуемая толщина плиты:
принимаем 8мм.
Крепление фермы по обвязочному брусу производятся при помощи болтов d= 12 мм на уголках 63х5 мм.
Опорный узел: а - конструкция узла; б - сечение траверсы.
Узел нижнего пояса
Расчетные усилия в элементах: N1-11 = 86,45 кН, N10-11 = 54,51кН, N3-11 = 20,42кН, N5-11 = 32,32кН. Фасонки в узле выполнены из листовой стали =10мм с отверстиями для точеных валиков. Элементы нижнего пояса и раскоса крепятся в узле с помощью петель, диаметры которых рассчитаны выше. Расчетный пролет валиков равен lв = 2,6 + д = 3,6 см. Расчетный момент в валиках для крепления горизонтальных тяжей (по максимальному усилию):
требуемый диаметр валиков:
Принимаем dв = 32 мм.
Проверяем принятый диаметр валика:
- на срез:
где - расчетное сопротивление проката смятию в цилиндрических шарнирах.
Аналогично подбираем валик d = 28 мм для крепления раскоса.
Наименьшая ширина фасонок в месте ослабления отверстиями:
Принимаем по конструктивным соображениям:
Принимаем = 10 см >
Минимальная длина сварных швов при катете шва kf = 4 мм для крепления петель к тяжам из двух круглых стержней определяется по формуле 120 СНиП II - 23 - 81:
где - расчетное сопротивление металла швов сварных соединений с угловыми швами, принимаемое по табл. 56 СНиП II - 23 - 81 ;
- коэффициент условий работы шва в зависимости от климатического района по п. 11,2 СНиП II - 23 - 81;
- коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 СНиП II - 23 - 81
- коэффициент, зависящий от вида сварки по табл. 34 СНиП II - 23 - 81
Принимаем lw = 8 см.
При этом в стойке возникают только сжимающие усилия, упираем ее в уголок 125х80х7 мм, приваренный к фасонкам, и крепим двумя болтами d = 10 мм.
Промежуточный узел нижнего пояса
Промежуточный узел верхнего пояса. Усилие от одного элемента верхнего пояса на другой передаются лобовым упором торцов через площадки смятия, высота которых равна
hтр = h - 2е = 2 - 2*9 = 20 - 14 = 6 см, что превышает требуемую. Стык в узле перекрывается двумя деревянными накладками сечением 50х150 мм длиной 49 см на болтах d = 10 мм, которые обеспечивают жесткость узла из плоскости.
Промежуточный узел верхнего пояса
Усилие от стойки передается на верхний пояс через торец упором. Накладки из брусков сечением 50х75 мм длиной 390 мм и болты с диаметром d = 10 мм принимаются конструктивно.
Коньковый узел. Расчетные усилия в элементах узла равны:
N4-5 = 84,91 кН, N5-11 = 32,32 кН.
Усилие от одного элемента на другой передается лобовым упором под углом б. Площадь лобового упора равна
Расчетное сопротивление смятию при направлении усилия под углом б = 20,480 и направлению волокон древесины составит:
Проверка на смятие производится по формуле:
Для обеспечения жесткости узла из плоскости фермы выше расчетной оси конструктивно крепятся парные накладки сечением 50х100 мм при помощи 6 болтов диаметром 10 мм. Ниже расчетной оси посредством двух болтов крепим с обеих сторон металлические пластины толщиной 8 мм, к которым привариваем раскосы и крепежный элемент вертикальной подвески из круглого стержня диаметром 10 мм.
Принимаем болты диаметром 16 мм для крепления металлических пластин. Равнодействующая растягивающего усилия:
где а1 = arctg= 36,830.
Болты передают усилие на пластины под углом 900 - а = 69,520, следовательно, Ка = 0,668 по табл. 19 СНиП II-25-80. Расчетную способность болтовых соединений определяем из условий:
- смятия древесины среднего элемента
- изгиба болта
Требуемое количество болтов:
Принимаем 6 болтов диаметром 16 мм.
Минимальная длина сварных швов при катете шва kf = 4мм для крепления элементов раскоса к металлической пластине определяется по формуле:
Принимаем длину шва: lшва = 6 см.
3. Стойка клееная однопролетной рамы
Запроектировать жестко соединенную с фундаментом дощатоклееную стойку производственного здания.
Пролет здания l=12 м, высота колонн Н=4.5 м. Несущие конструкции покрытия двускатные балки. Шаг несущей конструкции В=6 м. Ограждающие конструкции покрытия и стеновые панели 6м. Устойчивость конструкций обеспечивается постановкой скатных и вертикальных связей в покрытии и вертикальных продольных связей между стойками.
Статический расчет
Постоянные расчетные нагрузки:
От веса покрытия qп = 0,446 кПа
От веса балки qб = 0,059 кПа
От веса стенового ограждения qст = 0,446 кПа
Временные нагрузки:
Снеговая нормативная Sн = 0,7 кПа
Снеговая расчетная Sр = 1,12 кПа
Нормативная ветровая нагрузка определяется по формуле
где - w0=0.38 кПа - нормативное значение давления для III ветрового района,
k - коэффициент, учитывающий изменения ветрового давления по высоте, k = 0,75 до высоты h=5м.
се - аэродинамический коэффициент: се1 = +0,8; се3 = -0,4 согласно СНиП 2.01.07-85.
Нормативная ветровая нагрузка:
Давление wm15 = кПа
Отсос wm25 = кПа
Расчетная ветровая нагрузка:
Вследствие незначительного изменения ветровой нагрузки по высоте принимаем ее постоянной по всей высоте.
Расчетная ветровая нагрузка на раму от покрытия(от участка стены выше верха стоек h0= 0,5м.) принимается в виде сосредоточенного горизонтального усилия, приложенного к верху стоек.
Постоянное расчетное давление на стойку от вышележащих конструкций
Собственный вес стойки определим, задавшись предварительными размерами ее сечения; высота сечения hk = (1/15)6 = 0,4м, Принимаем сечение стойки из 12 слоев досок толщиной 33 мм, тогда hk = 33*12 = 396мм. Ширину сечения колонны принимаем равной bk = 185мм(после фрезеровки боковых поверхностей колонны, склеенной из досок шириной 200мм). Собственный вес стойки:
где - 1,1; = 5 кН/м3 - плотность древесины сосны.
Расчетная нагрузка от стенового ограждения, распределенная по вертикали с учетом элементов крепления(15% от веса стенового ограждения)
Эксцентриситет приложения нагрузки от стены на стойку принимаем равным полусумме высот сечений стойки и стены:
Расчетная нагрузка от веса снега на покрытии
Определяем усилия в стойках рамы, приняв следующее сочетание нагрузок: постоянная, снеговая, ветровая. Рама является один раз статически неопределимой системой, за неизвестное усилие принимается продольное усилие Х в ригеле:
Внутренние усилия в сечениях стойки от верха (х=0,0м) до заделки на опоре(х=Н) определим по формулам:
Изгибающие моменты в левой и правой стойках
Поперечные силы:
Нормальные силы:
где = 0,9 коэффициент сочетаний, вводимых для кратковременных нагрузок при одновременном учете двух кратковременных нагрузок - снеговой и ветровой.
Табл. Внутренние усилия в стойках рамы.
х,м |
Мхлев,кНм |
Мхпр,кНм |
Qхлев,кН |
Qхпр,кН |
Nx,кН |
|
0 |
0,01 |
-0,01 |
-0,06 |
1,36 |
41,96 |
|
1 |
0,82 |
1,78 |
1,72 |
2,18 |
42,92 |
|
2 |
3,36 |
4,43 |
3,49 |
3,00 |
43,88 |
|
3 |
7,62 |
7,95 |
5,26 |
3,82 |
44,84 |
|
4 |
13,62 |
12,33 |
7,03 |
4,64 |
45,8 |
|
5 |
21,34 |
17,57 |
8,80 |
5,47 |
46,76 |
Конструктивный расчет
В плоскости рамы стойка работает как защемленная на опоре вертикальная консоль в условиях сжатия с изгибом. Из плоскости рамы стойка представляет собой стержень с неподвижными шарнирами на концах.
Сечение стойки имеет размеры 185 х 396мм, тогда:
В плоскости рамы расчет стойки производят, как сжато - изгибаемого элемента. Определяем гибкость стойки, в плоскости изгиба считая, что здании отсутствуют жесткие торцевые стены.
где =2,2*Н
по формуле (30) СНиП II-25-80
где Rc=15 МПа для древесины(умножаем на коэффициент условий работы mн = 1,2 по табл.6 СНиП II-25-80) 2 -го сорта, .
Расчет стойки на прочность производим по формуле
где
Из плоскости рамы колонну рассчитываем как центрально сжатый элемент. Расстояние между узлами вертикальных связей устанавливаем по предельной гибкости .
Следовательно, достаточно раскрепить стойку по ее верху, тогда:
Проверку устойчивости плоской формы деформирования производим по формуле
где =0,42
kф - коэффициент, зависящий от формы эпюры моментов.
Следовательно, устойчивость стойки обеспечена.
Расчет узла основания колонны.
1. Определяем требуемый момент сопротивления швеллеров по формуле:
где R-расчетное сопротивление стали
По ГОСТ 8240-72 выбираем швеллера с с таким расчетом, чтобы выполнялось условие
Такими швеллерами будут №18.
2. Назначаем расстояние между осями тяжей h0 из условия, чтобы h0 было не менее 0.1H и не менее 2h c округлением кратным 50 мм в большую сторону. Принимаем h0=0,8 м.
Производим проверку сечения стойки на скалывание при изгибе по формуле
где - расчетная поперечная сила, определяемая из выражения:
=,
в котором -поперечная сила в стойке на уровне верхних тяжей. При х=4,5-0,8=3,7м =6,5 кН.
=
3. Определяем усилие, действующее в тяжах и сминающее поперек волокон древесину стойки под планками
4. Определяем площадь сечения одного стального тяжа в ослабленном сечении по формуле
где m1=0,8-коэффициент, учитывающий влияние нарезки;
m2=0,85- коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения усилий в двойных тяжах.
По Fнт находим диаметр тяжей dбр=12 мм.
4. Определяем ширину планок из условия.
где =3 МПа ; mн=1,4 по СНИП II-25-80 табл.6.
Принимаем ширину планок равной 0,06 м.
5. Определяем толщину планок д из расчета их на изгиб как однопролетные свободно опертые балки загруженные равномерно распределенной нагрузкой q с расчетным пролетом lпл равным расстоянию между осями тяжей
где -толщина стенки швеллера, - диаметр тяжей.
Опорные реакции
Нагрузка
Расчетный изгибающий момент
Толщину планок определяем по формуле:
Принимаем планку в соответствии с сортаментом д=25мм.
В случае, если толщина планки окажется большой (30-40 мм), то вместо листовых планок следует принимать планки из прокатного уголка.
4.Список литературы
1. СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»
2. СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»
3. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
4. Буслаев Ю.Н., В.П. Игнатьев, Д.К. Чахов: “Конструирование и расчет деревянных ферм”. (учебное пособие), Якутск. 2002 г.
5. Индустриальные деревянные конструкции. Учебное пособие для вузов/ Ю.В. Слицкоухов, И.М. Гуськов, Л.К. Ермоленко и др.; Под ред. Ю.В. Слицкоухова. - М.: Стройиздат, 1991 - 256с.
6. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80)/ ЦНИИСК им. Кучеренко. - М. : Стройиздат, 1986-216с.
7. Конструкции из дерева и пластмасс. Примера расчета и конструирования: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. Иванова В.А. - 3-е изд., перераб. и доп. - Киев: Высш. школа. Главное изд-во, 1981-392 с.
8. А.Б. Шмидт, Ю.В. Халтурин, Л.Н. Пантюшина «15 примеров расчета деревянных конструкций»/Барнаул 1997
Подобные документы
Компоновка поперечного сечения панели. Сбор нагрузок на панель. Определение внутренних усилий. Приведенные геометрические характеристики поперечного сечения. Проверка сечения панели. Расчет и проектирование трехшарнирных рам из прямоугольных элементов.
курсовая работа [969,7 K], добавлен 07.08.2013Несущие конструкции каркаса, тип ограждающей конструкции кровли. Компоновка рабочего сечения панели. Сбор нагрузок на панель. Расчетные характеристики материалов. Проверка панели на прогиб. Прочность сжатой обшивки: превышение расчетного сопротивления.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 03.03.2010Расчет элементов холодного кровельного настила под рулонную кровлю. Проектирование панели сборного покрытия. Расчет клеефанерной балки коробчатого сечения постоянной высоты с плоскими фанерными стенками. Конструктивный расчет стоек и поперечной рамы.
курсовая работа [569,3 K], добавлен 09.12.2013Расчет стального настила, базы колонны. Расчет опирания главной балки на колонну. Расчет стальной стропильной фермы покрытия промышленного здания. Сбор нагрузок на покрытие. Расчетная схема фермы и определение узловых нагрузок, усилий в элементах фермы.
курсовая работа [519,8 K], добавлен 13.10.2011Изготовление бетонной многопустотной панели покрытия. Расчет и конструирование продольной и поперечной стальной арматуры. Армирование панели сварными сетками из проволоки, в верхней и нижней полках. Расчет по прочности, определение прогибов и деформации.
курсовая работа [206,5 K], добавлен 26.01.2011Расчет конструкции покрытия. Статический расчет щита. Основные геометрические размеры рамы. Сбор нагрузок на раму. Расчет сочетаний нагрузок. Эпюра продольных и поперечных сил по 2 РСН. Подбор сечения полуарки. Проверка прочности биссектрисного сечения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.10.2010Рассмотрение технологических требований к стальной ферме покрытия. Определение расчетной нагрузки. Статический расчет плоской фермы. Унификация и расчет стержней. Конструирование монтажных стыков; выявление деформативности проектированного покрытия.
курсовая работа [698,1 K], добавлен 02.06.2014Расчет холодного покрытия с кровлей из стали, дощатого настила и прогона. Конструирование основной несущей конструкции. Подбор сечений и определение нагрузок на элементы фермы. Расчет узловых соединений, стойки каркаса, закрепления стоек в фундаментах.
курсовая работа [203,3 K], добавлен 28.05.2015Компоновка плана перекрытия. Определение нагрузок, действующих на междуэтажное перекрытие, сбор нагрузок на панель. Характеристики арматуры и бетона. Подбор продольной рабочей арматуры из условий прочности сечения, нормального к продольной оси панели.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.11.2011Расчет балочной клетки нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Сбор нагрузок на покрытие производственного здания. Расчет второстепенной балки. Проверка деформативности балок. Конструирование оголовка колонны и фермы покрытия.
курсовая работа [145,3 K], добавлен 04.06.2013