Здание с деревянным каркасом
Определение геометрических размеров сооружения и элементов конструкций. Определение нормативных нагрузок. Расчет настила, прогона, арки, фермы, колонны. Изготовление и монтаж элементов покрытия. Мероприятия по защите от гниения деревянных конструкций.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.12.2014 |
Размер файла | 872,4 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
"Южно-Уральский государственный университет"
Научный Исследовательский Университет
Кафедра «Технология строительного производства»
Курсовой проект
по предмету
«Конструкции из дерева и пластмасс»
на тему
«Здание с деревянным каркасом»
Проверил Иванов С.Г.
Выполнил
студент группы АС - 540
Смдорук А.А.
Челябинск 2014
1. Определение геометрических размеров сооружения и элементов конструкций
2. Определение нормативных и расчетных нагрузок. Расчет настила
Здание склада имеет прямоугольное очертание с размерами 15 х 45м.
Пролёт здания 15м шаг колонн 4,5м.
Высота до низа несущих конструкций = 6,2м
Сбор нагрузок
№ |
Наименование |
||||
1 |
Гидроизоляция 2 слоя бикроста |
5 |
1,2 |
6 |
|
2 |
Цементно-песчаная стяжка |
42 |
1,3 |
54,6 |
|
3 |
Утеплитель |
30 |
1,2 |
36 |
|
4 |
Настил |
20 |
1,2 |
11,4 |
|
5 |
Рабочий настил |
20 |
1,2 |
24 |
|
Итого: |
106,5 |
116 |
|||
6 |
Снеговая нагрузка: 4 снеговой район |
240х0,7=168 |
240 |
||
Полная: |
274,5 |
356 |
Рис.1. Рабочий настил 4 доски на 1 метр
Расчёт настила
Первое сочетание:
1) проверка на прочность
Принимаем д = 32 мм.
2) проверка на деформативность
Тогда принимаем толщину настила 40 мм.
проверка на деформативность
Второе сочетание:
Где P = 120 кг - масса монтажника с инструментом,
настил арка деревянный колонна
m = 1.2,
Условие выполняется
Примем рабочий настил 2-го сорта поперечным сечением 150х40 мм
3. Расчет прогона
Шаг прогонов примем 2 м
г Магнитогорск относится к 4 снеговому району
В данном проекте примем, что высота несущей конструкции равна 1/6 длины пролета. Значит крайний прогон бужет находиться относительно горизонтали под углом 30о. Этот прогон и будет в дальнейшем проверяется по прочности и деформациям.
На прогон действует нагрузка от собственного веса кровельного пирога и снегового покрова.
Определим расчетные усилия в конструкции
l - шаг основных несущих конструкций.
1) Проверяем сечение 20*25 см
Условие выполняется
2) Проверяем сечение 20х25см на деформативность
3)
Условие выполняется
Примем прогон из сосны 2-го сорта поперечным сечением 200х250 мм
Размещено на http://www.allbest.ru/
4. Расчет арки
Рис.5. Расчётная схема арки
Все постоянные нагрузки на арку включая собственный вес арки
Вес снегового покрова действующего на арку
K Шаг стропильных конструкций
Объёмный вес древесины
b Ширина прогона
h Высота прогона
l Длина прогона
n количество прогонов,
L Пролёт
Коэффициент собственного веса арки
A = 0,07
B = 0,65
C =0,78
Д =0,53
Усилие в коньке
Расчётная длина в плоскости
Проверка прочности арки:
Пояс арки будем производить из клееных досок (40х150 ) мм. С припуском на сторожку по ширине 8 мм, по толщине 6 мм.(ГОСТ 7307-75). Предварительно зададимся сечением высотой из 15 досок 40мм 15х40=600мм шириной 150мм. С припусками на сторожку сечение будет мм высотой и 142мм шириной.
Внецентренное сжатие:
Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяющий из расчёта по деформативной схеме
Коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы в следствии прогиба элемента
Условие выполняется
Расчет на устойчивость можно не проводить т.к.
Примем пояс арки из клеёной сосны 2-го сорта поперечным сечением 150х600мм из 15 клееных досок по 40мм, с припуском на обработку по ширине 8мм, по толщине 6мм. С припусками на сторожку сечение будет 15х34=510мм 510х142мм
Подберём затяжку:
Площадь затяжки
Hаспор
Диаметр круга будет равен:
Примем затяжку из круга диаметром 32мм по ГОСТ 2590-2006.
5. Расчет фермы
Расчет фермы
Таблица усилий
От единичной силы |
От действующих нагрузок |
|||||||
Обозначение |
На всем пролете |
На половине пролета слева |
На половине пролета справа |
Постоянная нагрузка |
Снег на всем пролете |
Снег слева на пролете |
Снег справа на пролете |
|
Q1 |
-0.827 |
-0.556 |
-0.271 |
-6721,5252 |
-13397,4 |
-9007,2 |
-4390,2 |
|
Q2 |
-0.75 |
-0.445 |
-0.305 |
-6095,7 |
-12150 |
-7209 |
-4941 |
|
Q3 |
-0.75 |
-0.305 |
-0.445 |
-6095,7 |
-12150 |
-4941 |
-7209 |
|
Q4 |
-0.827 |
-0.271 |
-0.556 |
-6721,5252 |
-13397,4 |
-4390,2 |
-9007,2 |
|
U1 |
0.734 |
0.494 |
0.24 |
5965,6584 |
11890,8 |
8002,8 |
3888 |
|
U2 |
0.742 |
0.371 |
0.371 |
6030,6792 |
12020,4 |
6010,2 |
6010,2 |
|
U3 |
0.734 |
0.24 |
0.494 |
5965,6584 |
11890,8 |
3888 |
8002,8 |
|
D1 |
0.01 |
-0.085 |
0.095 |
81,276 |
162 |
-1377 |
1539 |
|
D2 |
-0.008 |
0.095 |
-0.103 |
-65,0208 |
-129,6 |
1539 |
-1668,6 |
|
D3 |
0.008 |
-0.103 |
0.095 |
65,0208 |
129,6 |
-1668,6 |
1539 |
|
D4 |
-0.01 |
0.095 |
-0.085 |
-81,276 |
-162 |
1539 |
-1377 |
Подбор поперечного сечения верхнего пояса
Максимальное усилие возникает при комбинации постоянной и снеговой нагрузке во всем пролете: Q1 = - 6721,5252 - 13397 = кг
Принимаем размеры сечения: b = 142 мм, h = 34•8 =272 мм.
F = 386,24 см2, W = 1750,95 см3
2) Q2 = -6095,7 - 12150 = кг
Принимаем размеры сечения: b = 142 мм, h = 34•6 =204 мм.
F = 289,68 см2, W = 984,91 см3
Подбор сечения нижнего пояса
Проектируем из двух уголков.
Максимальное усилие в нижнем поясе: U2 = 6030,68 + 12020,4 = 18051,08 кг
Принимаем 2 уголка 56х4 площадью 4,38 см2
Подбор сечения раскосов
Раскосы D2, D3
На сжатие:
D2 = -1668,6 - 65,0208 = 1733,62 кг
расстояние между точками закрепления - 3,54 м
b = 142 мм, h = 34х3 = 102 мм, F = 144,84см2
, то
На растяжение:
D3 = 1539 + 65,0208 = 1604,02 кг
Нужно учесть ослабления. Рассчитать количество глухарей для соединения раскосов. Несущая способность глухарей:
По наименьшему значению считаем:
Требуется 5 глухарей диаметром 12 мм. Но по конструктивным соображениям принимаем 10 глухарей.
Площадь с учетов ослаблений:
Для клееных элементов
Раскосы D1, D4
На сжатие:
D4 = -1377 - 81,276 = - 1458,276 кг
расстояние между точками закрепления - 2,36м
b = 142 мм, h = 34х2 = 68 мм, F = 96,56см2
, то
На растяжение.
D1 = 1539 + 81,276 = 1620,276кг
Нужно учесть ослабления. Рассчитать количество глухарей для соединения раскосов. Несущая способность глухарей:
По наименьшему значению считаем:
Требуется 5 глухарей диаметром 12 мм. Но по конструктивным соображениям принимаем 10 глухарей.
Площадь с учетов ослаблений:
Для клееных элементов:
Объем фермы:
Объем арки:
Расчет центрального болта
Принимаем болт d = 27 мм
Накладки толщиной 75 мм
Несущая способность сечения с учетом 2 срезов:
Расчет опирания фермы на колонну
Опорная реакция:
Опирание фермы осуществляется через обвязочный брус размерами: 100х142.
Проверка условия на смятие:
6. Расчет колонны
Расчёт колонн на действие следующих нагрузок:
Постоянные нагрузки от веса кровли, прогонов, арки.
Постоянная нагрузка от стеновых панелей равна
Нагрузка приложена с экстренситетом e=0,308 м
Кратковременная нагрузка от действия ветра.
Нагрузки от давления ветра:
г.Магнитогорск относится ко 3 ветровому району.
Тип местности А
K=1
С учётом что шаг конструкций равен 4,5 м получим:
Рис.6. Расчётная схема колонны
Составляющая от ветровой нагрузки приложенной на стены:
Составляющая от ветровой нагрузки приложенной в уровне ригеля:
Составляющая от веса стеновых панелей:
Суммарная горизонтальная реакция:
Найдём момент в заделке:
Найдём поперечную силу в заделке:
Найдём нормальную силу в заделке:
Расчётная длина колонны в плоскости рамы:
Расчётная длина колонны из плоскости рамы:
-раскрепление колонны из плоскости в одном месте
Поперечное сечение колонны примем с припусками на сторожку 616*142мм
Проверка прочности колонны :
Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяющий из расчёта по деформативной схеме:
Коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствии прогиба элемента
Гибкость
Условие выполняется
С распоркой:
Условие выполняется
Расчёт на скалывания кг
Условие выполняется
Расчёт на устойчивость
n=1, т.к есть закрепления растянутой зоны из плоскости:
Расстояние между опорами элемента
Коэффициент зависящий от формы эпюры изгибающих моментов,
Условие выполняется
Примем колонну из клееной сосны 2-го сорта с припуском на сторожку поперечным сечением 142x616мм из 14 клееных досок по 44 мм
Расчет жесткого опорного узла.
Несущая способность одного стержня:
Принимаем стержень диаметром 16 мм и глубину вклеивания 16 см.
Количество необходимых стержней:
Принимаем 2 стержня
7. Связи
Связи будем подбирать по предельной гибкости
Расчётные длины связей следующие:
Связи между колонн Р 450. Будем подбирать на максимальную расчётную длину.
Подберём брус с поперечным сечением 100x100 мм.
Связи по поясу ферм СГ-1
Выберем брус с поперечным сечением 100х100мм.
Связи по поясу ферм СГ-2
Выберем брус с поперечным сечением 100х100мм.
8. Краткие указания по изготовлению и монтажу элементов покрытия
На верхнюю поверхность настилов наклеивают слой пароизоляции и укладывают утеплитель. Доска рабочего настила должно опираться не менее чем на 3 прогона.
Для возможности удаления случайной влаги из утеплителя между его верхней поверхностью и кровельным щитом организуется свободное пространство (продух). Его высота должна быть не менее 50 мм. Для этой цели на опалубку основного несущего щита под углом 30-60° к продольной оси крыши укладываются диагональные брусья. Высота их должна быть не менее суммы высот утеплителя и продуха, ширина не менее 1/3 высоты.
9. Мероприятия по защите конструкций от гниения и возгорания
Защиту от гниения деревянных конструкций производить антисептиком ХМБ-444. В местах сопряжения деревянных конструкций с металлическими и местах возможного скопления конденсатной влаги деревянные поверхности дополнительно обработать антисептической пастой ПАЛМ-Ф.
Для защиты конструкций от возгорания необходимо обработать деревянные изделия антипиреном ББ II.
Список литературы
1. Строительные нормы и правила: СНиП 2.01.07 - 85. «Нагрузки и воздействия»: нормативно-технический материал. - М.:, 1987. - 36 с.
2. Свод правил: СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции»: нормативно-технический материал. - Минрегион России. - М.: ОАО "ЦПП", 2011. - 154 с.
3. Свод правил: СП 131.13330.2012. «Строительная климатология»»: нормативно-технический материал. - М.: ОАО "ЦПП", 2012. - 108 с.
4. Иванов С.Г. Конструкции из дерева в одноэтажном производственном здании: Учебное пособие / Иванов С.Г. - Челябинск: ЧПИ,1985.
Размещено на Allbest.ur
Подобные документы
Определение геометрических размеров сооружения и элементов конструкций. Вычисление нормативных и расчётных нагрузок. Определение нормативных и расчётных нагрузок, прогонов, комбинированных панелей. Статический расчет основных несущих конструкций.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.03.2015Компоновка конструктивной схемы проектируемого здания с деревянным каркасом. Выбор несущих и ограждающих строительных конструкций. Пространственная жесткость здания. Защита конструкций от возгорания, гниения и поражения биологическими вредителями.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.11.2010Расчет 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 элементов сборного перекрытия. Сбор нагрузок и подбор сечения. Огибающие эпюры изгибающих моментов, поперечных сил. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней. Расчет консоли колонны. Определение размеров подошвы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.12.2013Основные элементы каркаса промышленного здания. Расчет настилов и прогонов на прочность. Определение нагрузок на стойку и ферму, параметры ее узловых соединений. Проведение мероприятий по защите деревянных конструкций от гниения, возгорания и увлажнения.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 09.04.2012Роль легких строительных деревянных конструкций в строительстве. Выбор конструктивной схемы, расчёт щита с двойным перекрёстным настилом. Анализ нагрузок на спаренный неразрезной прогон. Расчёт клеефанерной панели покрытия, треугольной трехшарнирной арки.
курсовая работа [141,0 K], добавлен 09.12.2011Конструирование сборной железобетонной плиты, назначение геометрических размеров, классов арматуры и бетона, определение потерь предварительного напряжения. Расчет прочности сплошной колонны среднего ряда фундамента и основных геометрических размеров.
курсовая работа [318,7 K], добавлен 16.11.2009Определение характеристик клеефанерной панели. Проверочный расчет прочности и жесткости. Расчет треугольной арки с затяжкой. Сбор нагрузки на стойку. Расчет прикрепления стойки к фундаменту. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания.
курсовая работа [502,7 K], добавлен 09.03.2013Геометрические характеристики фермы. Данные для подбора сечения рабочего настила механических мастерских. Расчет неразрезного прогона. Статический расчет фермы. Подбор элементов сечения. Конструирование узловых соединений. Особенности расчета колонны.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 02.12.2014Конструктивная схема одноэтажного здания с несущим деревянным каркасом. Определение элементов фермы и шага рам. Расчет и конструирование кровли, стропил, прогона и узлов. Узел примыкания раскосов к верхнему и нижнему поясам фермы. Стык нижнего пояса.
курсовая работа [833,5 K], добавлен 30.05.2013