Вход

Конструкция из клееной древесины

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 201317
Дата создания 25 мая 2017
Страниц 35
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 600руб.
КУПИТЬ

Описание

-
...

Содержание

Содержание
1 Исходные данные 3
2 Проектирование ограждающих конструкций покрытия 4
2.1 Исходные данные для проектирования 4
2.2 Сбор нагрузок на клеефанерную панель 5
2.3 Расчетные характеристики сечения панели 6
2.4 Конструктивный расчет панели 8
2.4.1 Расчет по несущей способности и устойчивости 8
2.4.2 Расчет по деформативности 9
3 Проектирование несущей конструкции покрытия 10
3.1 Исходные данные для проектирования 10
3.2 Нагрузки на арку 11
3.3 Определение усилий в элементах арки 13
3.4 Подбор сечения верхнего пояса 14
3.5 Проверка напряжений в сечении верхнего пояса с максимальным изгибающим моментом 15
3.6 Расчет опорного узла 17
3.7 Расчет затяжки 19
3.8 Расчет конькового узла 22
4 Проектирование клеедощатой стойки 24
4.1 Исходные данные для проектирования 24
4.2 Статический расчет24
4.3 Конструктивный расчет 28
4.4 Расчет узлов 31
Список литературы 35

Введение

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Покрытие — утепленная клеефанерная панель.
Стойка — дощатоклееная.
Несущая конструкция покрытия — металлодеревянная безраскосная треугольная арка с дощатоклееным верхним поясом.
Пролет здания — 8,0 м 8000 мм.
Высота здания от пола до низа несущей конструкции покрытия:
4,0 м 4000 мм.
Шаг поперечных рам: 3,0 м 3000 мм.
Длина здания: 45,0 м 45000 мм.
Ветровой район: IV, 0,48 кН/м2.
Снеговой район: III, 1,8 кН/м2.
Здание отапливаемое, кровля теплая.


Фрагмент работы для ознакомления

Предполагается, что действие сосредоточенной нагрузки распределяется на ширину b = 1,0 м, а расчетная схема при этом представляет собой балку с защемленными концами.Скалывание по клеевому шву в местах приклейки верхней обшивки к ребрам: < ; = 5,35*635,429703*16 = =(5,35*635,4)/(29703*16) \# "0,000" 0,007 кН/см2 ≈ 0,1 МПа < = 0,8 МПа.Прочность ребер на скалывание по нейтральной оси у опор: = 5,35*800,129703*16 = =(5,35*800,1)/(29703*16) \# "0,000" 0,009 кН/см2 ≈ 0,1 МПа < = 1,6 МПа.Расчет по деформативностиПрогиб панели в середине пролета согласно п. 4.34 [ REF _Ref412542542 \n \h 1] следует определять, принимая жесткость равной : = 5384*2,72*10-2*29730,7*900*29703 = 1 =384*0,7*900*29703/(5*2,72/100*297^3) \# "0" 2017 < = 1250.Условия прочности и деформативности выполнены.Проектирование несущей конструкции покрытияИсходные данные для проектированияЗапроектировать металлодеревянную безраскосную треугольную ферму с дощатоклееным верхним поясом прямоугольного сечения под утепленное покрытие с рулонной кровлей. MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equation Section (Next) SEQ MTEqn \r \h \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \h \* MERGEFORMAT Пролет фермы l = 8 м, шаг ферм 3 м, высота = 15*8 = =1/5*8 1,6 м, угол наклона верхних поясов = 1,64 = =1,6/4 0,4; = 21,8о; = 0,3714; = 0,9285.Верхний пояс выполняется из слоев шириной 14 см и толщиной 4,5 см. Нижний пояс (затяжка) выполняется из арматурной стали класса А-III. По верхнему поясу уложены утепленные панели покрытия шириной 150 см, а по ним – трехслойный кровельный ковер. Снеговой район – III. Общий вид фермы показан на REF _Ref412488253 \h Рис. 3.1.Рис. 3.1. Треугольная безраскосная ферма:I – опорный узел; II – стык затяжки; III – коньковый узел; 1 – опорный стальной башмак;2 – дощатоклееный верхний пояс; 3 – стальные подвески; 4 – коньковые деревянные накладки; 5 – стальная затяжкаРасчет фермы выполняется на основании [ REF _Ref412586341 \n \h 5, пример 9.2].Нагрузки на фермуОриентировочный собственный вес фермы определяем по формуле (1) [ REF _Ref412586269 \n \h 7]: = 0,548+1,2610003*8-1*3,0 = =(0,548+1,26)/(1000/(3*8)-1)*3,0 \# "0,000" 0,133 кН/м,где = 0,548 кН/м2; = 1,26 кН/м2 – постоянная и суммарная временная нормативные нагрузки ( REF _Ref412543198 \h Таблица 2.1); = 8,0 м – пролет фермы; = 3 – коэффициент собственного веса конструкции (табл. 1 [ REF _Ref412586269 \n \h 7]); = 3,0 м – шаг несущих конструкций.Таким образом, при шаге несущих конструкций = 3,0 м нормативные нагрузки на 1 м фермы:постоянная (вес конструкций покрытия и фермы): = 0,548*3+0,133 = =0,548*3+0,133 \# "0,00" 1,78 кН/м;временная (снеговая): = 1,26*3 = =1,26*3 3,78 кН/м;полная: = 1,78+3,78 = =1,78+3,78 5,56 кН/м.Расчетные нагрузки на 1 м фермы ( REF _Ref412543198 \h Таблица 2.1):постоянная: = 0,632*3+0,133*1,1 = =0,632*3+0,133*1,1 \# "0,00" 2,04 кН/м;временная (снеговая): = 1,764*3 = =1,764*3 \# "0,00" 5,29 кН/м;полная: = 2,04+5,29 = =2,04+5,29 7,33 кН/м.Расчетные сопротивления древесины (табл. 3 [ REF _Ref412542542 \n \h 1]):на сжатие и изгиб: = 13 МПа = 1,3 кН/см2;на скалывание: = 1,5 МПа = 0,15 кН/см2.Расчетное сопротивление стали = 210 МПа.Определение усилий в элементах фермыРис. 3.2. Расчетная схема и схема загружения фермы: а – первое сочетание нагрузок; б – второе сочетание нагрузок; в – к расчету опорного сечения верхнего поясаФерма рассчитывается на два сочетания нагрузок ( REF _Ref412588664 \h Рис. 3.2): постоянная и временная нагрузки по всему пролету (первое сочетание) и постоянная нагрузка по всему пролету и временная на половине пролета (второе сочетание).При первом сочетании нагрузок:опорные реакции: = 7,33*82 = =(7,33*8)/2 29,32 кН;усилие в затяжке: = 7,33*828*1,6 = =(7,33*8^2)/(8*1,6) 36,65 кН;сжимающие усилия в верхнем поясе: = 36,350,9285 = =36,35/0,9285 \# "0,00" 39,15 кН;изгибающий момент от нагрузки по верхнему поясу: = 7,33*8232 = =(7,33*8^2)/32 14,66 кН·м;поперечная сила в верхнем поясе у опор: = 7,33*84 = =(7,33*8)/4 14,66 кН;сила смятия в опорном сечении верхнего пояса ( REF _Ref412588664 \h Рис. 3.2): = 29,322+36,65212 = =(29,32^2+36,65^2)^(1/2) \# "0,00" 46,93 кН.При втором сочетании нагрузок:опорные реакции: = 2,04*82+34*5,29*82 = =(2,04*8)/2+3/4*(5,29*8)/2 24,03 кН; = 2,04*82+14*5,29*82 = =(2,04*8)/2+1/4*(5,29*8)/2 13,45 кН;усилие в затяжке: = 2,04*828*1,6+5,29*8216*1,6 = =(2,04*8^2)/(8*1,6)+(5,29*8^2)/(16*1,6) \# "0,00" 23,42 кН;сжимающее усилие в верхнем поясе у опоры: = 23,420,9285 = =23,42/0,9285 \# "0,00" 25,22 кН;сила смятия в опорном сечении верхнего пояса: = 24,032+23,42212 = =(24,03^2+23,42^2)^(1/2) \# "0,00" 33,55 кН.Подбор сечения верхнего поясаВысоту сечения пояса определим из условия получения максимально допустимых скалывающих напряжений у опор фермы, для чего используем формулу (6.5) руководства [ REF _Ref412586341 \n \h 5] и введем в нее коэффициент по рис. 44 [ REF _Ref412586341 \n \h 5]: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (3.1)Для определения значения коэффициента зададимся отношением высоты упорной площадки к высоте сечения, равным 0,5, тогда по рис. 44 [ REF _Ref412586341 \n \h 5] получим = 2,1 и, следовательно, по формуле GOTOBUTTON ZEqnNum881028 \* MERGEFORMAT (3.1): = 1,5*14,66*2,10,6*14*0,15 = =(1,5*14,66*2,1)/(0,6*14*0,15) 36,65 см.Принимаем = 36 см, или 8 слоев по 4,5 см.Проверка напряжений в сечении верхнего пояса с максимальным изгибающим моментомДля принятых размеров имеем площадь поперечного сечения36×14 = =36*14 504 см2, расчетный момент сопротивления: = 14*3626 = =(14*36^2)/6 3024 см3,момент сопротивления принимается без ослабления, поскольку клееное соединение не является податливым (п. 4.9 [ REF _Ref412542542 \n \h 1]).Расчетная длина элемента верхнего пояса: = 8002*0,9285 = =800/(2*0,9285) \# "0" 431 см, а гибкость = 4310,289*36 = =431/(0,289*36) \# "0" 41 < 70,коэффициент продольного изгиба по формуле (7) п. 4.3 [ REF _Ref412542542 \n \h 1]: = 1-0,8*411002 = =1-0,8*(41/100)^2 \# "0,000" 0,866,где = 0,8 – для древесины.При высоте опорной площадки эксцентриситет приложения нормальной сжимающей силы равен: = 0,25*36 = =0,25*36 9 см. Расчетный изгибающий момент в соответствии с п. 9.12 Руководства [ REF _Ref412586341 \n \h 5]:при первом сочетании нагрузок: = 14,66-39,15*0,09 = =14,66-39,15*0,09 11,14 кН·м;при втором сочетании нагрузок: = 14,66-25,22*0,09 = =14,66-25,22*0,09 12,39 кН·м.В соответствии с п. 4.17 СНиП [ REF _Ref412542542 \n \h 1] расчет на прочность внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (3.2)где Мд – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме;для шарнирно-опертых элементов при симметричных эпюрах изгибающих моментов синусоидального, параболического, полигонального и близких к ним очертаний, а также для консольных элементов Мд следует определять по формуле (29) [ REF _Ref412542542 \n \h 1]: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (3.3)где коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле (30) [ REF _Ref412542542 \n \h 1]: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (3.4)М изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы; коэффициент, определяемый по формуле (7) или (8) п. 4.3 [ REF _Ref412542542 \n \h 1].Таким образом, имеем по формулам GOTOBUTTON ZEqnNum703252 \* MERGEFORMAT (3.4) и GOTOBUTTON ZEqnNum905096 \* MERGEFORMAT (3.3):для первого сочетания нагрузок: = 1-39,150,866*1,3*504 = =1-39,15/(0,866*1,3*504) 0,931; = 11,140,931 = =11,14/0,931 \# "0,00" 11,97 кН·м = 1197 кН·см;для второго сочетания нагрузок: = 1-25,220,866*1,3*504 = =1-25,22/(0,866*1,3*504) \# "0,000" 0,956; = 12,390,956 = =12,39/0,956 \# "0,00" 12,96 кН·м = 1296 кН·см.По формуле GOTOBUTTON ZEqnNum799743 \* MERGEFORMAT (3.2) напряжения сжатия в поясе составляют:при первом сочетании нагрузок: = 39,15504+11973024 = =39,15/504+1197/3024 0,47 кН/см2 = 4,7 МПа < = 13,0 МПа;при втором сочетании нагрузок: = 25,22504+12963024 = =25,22/504+1296/3024 0,48 кН/см2 = 4,8 МПа < = 13,0 МПа.Таким образом, в нашем случае расчетным является второе сочетание нагрузок.Расчет опорного узлаПроверяем на смятие верхний пояс в месте упора. Сжимающая сила = 46,93 кН. Угол между направлением волокон и нормалью к опорной площадке определяется величиной = 0,5, откуда = 26о30’. Соответственно, = 0,8949; = 0,4462. Расчетное сопротивление древесины смятию по углом определяем по формуле (2) СНиП [ REF _Ref412542542 \n \h 1]: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (3.5)где = 13,0 МПа – расчетное сопротивление древесины второго сорта смятию вдоль волокон; = 3,0 МПа – расчетное сопротивление древесины второго сорта местному смятию поперек волокон в опорных частях конструкций; = 131+133-1*0,44623 = =13/(1+(13/3-1)*0,4462^3) \# "0,0" 10,0 МПа.Площадь смятия: = 18*140,8949 = =(18*14)/0,8949 \# "0" 282 см2.Напряжения смятия: = 46,93282 = =46,93/282 \# "0,000" 0,166 кН/см2 = 1,66 МПа < 10,0 МПа.Башмак изготовляется из листа толщиной = 8 мм. Его упорная пластина усилена ребрами.Расчет затяжкиУсилие в затяжке = 36,65 кН. Затяжка в пределах опорного узла выполнена из двух арматурных стержней класса A-III, а на среднем участке пролета – из одного стержня. Требуемая площадь двух стержней затяжки с учетом коэффициента = 0,85, учитывающего неравномерность распределения усилии между стержнями (п. 3.4 СНиП [ REF _Ref412542542 \n \h 1]): = 36,6534*0,85 = =36,65/(34*0,85) \# "0,0" 1,3 см2.Принимаем два стержня диаметром 10 мм, = 1,57 см2 > 1,3 см2.

Список литературы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНИП II-25-80(1988) Деревянные конструкции — М.: Стройиздат, 1980.
2. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80(1988)) — М.: Стройиздат, 1986.
3. СНиП 2.01.07-85 (2003) Нагрузки и воздействия — М.: Стройиздат, 1985.
4. Шмидт, А.Б. 15 примеров расчета деревянных конструкций — учебное пособие для курсовых и дипломных проектов / А.Б. Шмидт, Ю.В. Халтурин, Л.Н. Пантюшина — Барнаул, 1997.
5. Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций — М.: Стройиздат, 1977.
6. Серов, Е.Н. Проектирование деревянных конструкций / Е.Н. Серов, 2011 г.
7. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования: издание третье, переработанное и дополненное / Под редакцией профессора В. А. Иванова. — Киев, Головное издательство издательского объединения «Вища школа», 1981 г.
8. Шмидт, А.Б. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры / А.Б. Шмидт, П.А. Дмитриев. — М., Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2002 г.
9. ГОСТ 3916.1-96. Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород.
10. ГОСТ 22950-95. Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем
11. Конструкции из дерева и пластмасс / Под ред. Г.Г. Кралсена и Ю.В. Слицкоухова. — М.: Стройиздат, 1986. — 544 с.
12. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие для студ. вузов / Г.Н.Зубарев, Ф.А.Бойтемиров, В.М.Головина и др.; Под ред. Ю.Н.Хромца. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 304 с.
13. СП 63.13330.2012. Железобетонные конструкции. Актуализированная версия СНиП 52-01-2003 — М., 2011.
14. Свод правил СП 64.13330.2011. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80 — М., 2011.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00478
© Рефератбанк, 2002 - 2024