Курсовой проект по деревянным конструкциям

 

     6) Расчет снеговой нагрузки:

                                                                          S = S₀·m·с_е ,                                                      (1.7)

                                                                     S

= S·0,7,                                                            (1.8) 

где S₀ = 1,8 кН/м² (для ІІІ снегового района);

       Если a<25, то m=1

                                        

,                                             (1.9)

S = 1,8 · 1 · 0,8268 = 1,4882 кН/м²

S^н = 1,4882·0,7 = 1,0417  кН/м²

7) Расчет  ветровой нагрузки: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1.2

h_оп = 0,4 · h = 0,4 м

                                                               W=W₀ · k · c,                                                             (1.10)

где W₀ = 0,3 кН/м² (для II ветрового района);

       к – коэффициент, учитывающий высоту сооружения

       к = 0,53 (по СниП 2.01.07-85 для h = 5 м);

       с = - 0,45827 – аэродинамический коэффициент.

       Тип местности – В

W = 0,3·0,53·(- 0,4583) = - 0,0729 кН/м² 

1.2 Конструктивный расчет 

1.2.1 Определение геометрических характеристик 
 
 
 
 
 

  

Рис. 1.3

       При определении геометрических характеристик поперечных ребер нет, т. к. они приняты конструктивно.

        Определение геометрических характеристик:

 

,            (1.11)

где  - расчетная ширина, вычисляется по формуле:                               

                                                           

,                                                               (1.12)

       - ширина плиты покрытия.

.

       δ_в – толщина верхней обшивки, м;

      δ_н – толщина нижней обшивки, м;

     с_вн – расстояние от середины верхней обшивки до оси Н, м;

      с_нн – расстояние от середины нижней обшивки до оси Н, м;

      n – количество продольных ребер, шт;

      I_р – момент сопротивления ребра, м⁴;

      F_p – площадь ребра, м²;

     Е_р, Е_об – соответственно модуль упругости ребер и обшивок.

                                                    

,                                                                   (1.13)

где h₀ – расстояние между центрами обшивок, м.

.

                                                           ,                                                       (1.14)

                                            

,                                          (1.15)

                     

,                (1.16)

         1.2.2 Проверки в соответствии с  методом предельных состояний 

    1) Проверяем нижнюю растянутую  обшивку:

                                                    

                                                     (1.17)

где - коэффициент, учитывающий ответственность здания, = 0,9;

      - действующий момент, определяется по формуле:

                                                            

                                                                       (1.18)

где q-распределенная нагрузка;

       l- длина обшивки.

, 

Расчетное сопротивление стеклопластика вычисляется  по формуле:

                                              

,                                                          (1.19)

где R_пр.пр = 6·10⁴ кН/м²;

       к₀ = 0,6;

      m = 0,75;

      к_gc – для сжатия = 0,28,

             для изгиба = 0,22,

              для среза = 0,34,

             для растяжения = 0,42.

R = 6·10⁴·0,6·0,75·0,42= 11340 кН/м²

кН/м² ≤ 11340/0,95=11936,84 кН/м²

       2) Проверяем верхнюю сжатую обшивку:

          а) на местный изгиб:

                                                  

                                                           (1.20)

,

            Расчетное сопротивление определяем по формуле (1.19):

R = 11·10⁴·0,6·0,75·0,22=10890 кН/м²

 кН/м² ≤ 10890/0,95=11463,16 кН/м² 

          б) на устойчивость:

                                                 

                                                  (1.21)

             где φ_ст – коэффициент устойчивости обшивки зависит от:

, то 

, то 

Т. к.

, то

             Расчетное сопротивление определяем по формуле (1.19):

R = 9·10⁴ ·0,6·0,75·0,28=11340 кН/м²

 кН/м²≤ 11340/0,95=11936,84 кН/м²

       3) Проверяем ширину сечения продольных ребер на касательные напряжения:

                                                       

                                             (1.22)

кН

см

     Расчетное сопротивление определяем по формуле (1.19):

R = 6 ·10⁴ ·0,6· 0,75·0,34=9180кН/м²

 кН/м² ≤9180 /0,95 =9663,1579кН/м²

       Проверка по деформациям плиты:

                                          

                                                               (1.23)

м

м≤ 0,01512 м

Плита покрытия ребристая с обшивками  из плоских листов стеклопластика толщиной 5 мм и ребрами из стеклопластиковых швеллеров №16. Плита обеспечивает совместную работу на изгиб всех элементов включая ребра. Также является эффективной с точки зрения массы, теплотехники, прочности и жесткости. 

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ  НЕСУЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЯ

(КЛЕЕДОЩАТОЙ БАЛКИ) 

       Дощатоклееные балки обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:

1. они работают как монолитные;

2. их можно изготовить с поперечным сечением большой высоты;

3. в балках длиной более 6 м отдельные доски стыкуют по длине с помощью зубчатого шипа и, следовательно, балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение;

4. в дощатоклееных балках можно рационально размещать доски различного качества по высоте. Слои из досок первого или второго сортов укладывают в наиболее напряженные зоны балки, а слои из досок второго или третьего сортов — в менее напряженные места. В дощатоклееных балках можно также использовать маломерные пиломатериалы.

По длине  все доски клеедощатых балок  стыкуются зубчатым соединением. Стыки  должны располагаться на расстоянии не менее 30 см по длине и вразбежку  – в соседних слоях.

       Синтетические клеи для склеивания древесины назначаются в зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации клееных конструкций. В настоящее время наибольшее распространение получили резорциновые и фенолоно-резорциновые клеи (ФР-12, ТУ 6-05-1748-75; ФРФ-50, ТУ 6-05-281-14-77).

       Опыт применения дощатоклееных балок показывает, что их надежность зависит от качества склейки и тщательного соблюдения технологического процесса изготовления. Это возможно только в заводских условиях, в специальных цехах с необходимым оборудованием при качественной сушке пиломатериалов. Работы по изготовлению балок следует выполнять специально обученным персоналом.

       Для пролетов 6—24 м в качестве основных несущих конструкций применяют балки, склеиваемые из досок плашмя. Высоту балок принимают в пределах 1/10 – 1/17l. Ширину балок целесообразно, как правило, брать минимальной и определенной из условия опирания панелей покрытия и обеспечения монтажной жесткости. Уклон верхней грани двускатных балок принимают в пределах 2,5—10 %.

    

Эскиз балки 
 
 
 
 
 
 

Рис 2.1  
 

2.1 Сбор  нагрузок

       При определении нагрузки на балку ввиду малого уклона считаем, что вес на 1 м² горизонтальной проекции покрытия равен весу, приходящемуся на 1 м² поверхности покрытия.

Нагрузки  на 1 м² горизонтальной проекции покрытия

Таблица 2