Производственное здание из древесины и синтетических материалов

    Определяем  расчетные погонные нагрузки на ригель рамы:

    Постоянная: g = ·В = 0,867·6=5,202 κΗ/м;

    Временная: р = р^р·В = 0,7·6 = 4,2 кН/м·,

    Полная: q = g + p = 5,202+4,2 = 9,402 кH/м;

    Опорные реакции:

    

    Изгибающие  моменты в сечениях:

     М₁= 0;

 
 
 

     Нормальные  и поперечные усилия: N₁ = N₂ = v_a,

    

    

    Проверяем максимальные напряжения в биссектрисном  сечении 3:

    а) для сжатой зоны вдоль оси х  под углом к волокнам β₁

                         β₁= 90 - = 90° - 52°01' = 37°59'

    σ_хс=

                    =0,649 кН/см² ≤ R_смβ₁ = 0,817 кН/см²

                 ξ=

                 λ= φ=

       

k_ЖN = 0,66+0,34β=0,66+0,34·0,335=0,77 – коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения;

    Расчетное сопротивление древесины смятию под углом β₁ к волокнам:

    

    б) Для растянутой зоны вдоль оси  х под углом к волокнам β₁:

    

    в) Для сжатой зоны вдоль оси у  под углом к волокнам :

      

    Проверяем прочность по нормальным напряжениям  в сечении 4:

    

    Раскрепляем раму в направлении из плоскости  стеновыми панелями, плитами покрытия, поперечными (скатными) связями, расположенными по наружному контуру рамы, а также  вертикальной связью, установленной  в биссектрисном сечении 3.

    Определяем  положение нулевой точки на эпюре  изгибающих моментов:

    

    На 3-х участках (от опорного узла до биссектрисного сечения, от биссектрисного сечения  до нулевой точки на эпюре моментов и от нулевой точки до конькового узла) проверяем устойчивость плоской  формы деформирования рамы с учетом переменности сечения:

    а) на участке от опорного до биссектрисного сечения:

 – коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения по длине элемента, не закрепленного из плоскости по растянутой от момента кромке.

 

k_Ф = 1,5 – коэф-т, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке;

    б) на втором участке от биссектрисного сечения до нулевой точки 

         

    в) на третьем участке от нулевой  точки на эпюре моментов ( ) до конькового узла:

    Максимальное  значение изгибающего момента и  соответствующей продольной силы определяем в сечении, в котором поперечная сила равна нулю.

    

    

    

    

    Проверяем клеевые швы на скалывание в опорном  сечении:

    

           

            
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       

       

Опорная плита

       

Траверса  башмака

       КОНСТРУИРОВАНИЕ ОПОРНОГО УЗЛА:

Анкерный  болт

Конструкция опорного узла рамы 

    Проверяем торец стойки на смятие вдоль волокон:

    

    Для фундамента принимаем бетон класса В 7,5, R_b = 4,5 Мпа;

    Базу  проектируем из стали марки ВСтЗкп2, сварка осуществляется электродами  Э 42.

      Размеры опорной  плиты башмака:

    Длина плиты l_b = hcm + 2·(3...5 см) = 39,8 + 2·3=45,8 см,

    Округляя  до целого числа назначаем длину  плиты l_b= 46 см;

    Ширина  плиты b_b = b + 2·(5...10 см) =18 + 2·6 = 30 см,

    Определяем  фактическое давление на бетон:

    

    Толщину траверс t_T конструктивно назначаем равной 1 см. Толщину опорной плиты назначаем из условия изгиба её как консоли, защемленной на опоре (участок 1), или как пластинки, опертой по трем сторонам   (участок 2).

 

                  
 
 

    Момент  в заделке консольного участка 1:

=0,825 кНсм;

    Момент  на участке 2, при отношении сторон >2;

    

 

    Толщина плиты t_пл:

    

    Принимаем толщину опорной плиты 1 см.

    Определяем  требуемый диаметр анкерных болтов:

    Требуемая площадь сечения одного болта  из условия среза:

    

    Принимаем болты диаметром d = 18 мм, А = 2,54 см²;

    Из  условия смятия: 

    

      - расчетное сопротивление смятию элементов из стали ВСт3кп2 с временным сопротивлением Run = 365 МПа, соединяемых болтами нормальной точности.

    Принимаем высоту башмака h_Б = 20 см;

    Проверяем кромку стойки на смятие поперек волокон:

    

 

КОНСТРУИРОВАНИЕ КОНЬКОВОГО УЗЛА.

     

     

     

Q7

     Принимаем накладки из брусьев сечением bнхhn = 125×200 мм, после острожки 115х190 мм длиной l_н ≥ 2,5 h_P = 2,5 ·30,9 = 77,25 см, принимаем накладку длиной l_н = 80 см.

    Принимаем расстояния между осями болтов е₁ = 30 см, е₂ = 60 см; диаметр болтов d_Б = 20 мм;

    Взаимное  смятие торцов полурам под углом  к волокнам Ν₇ = Н_А:

    

 

    Проверяем накладки на изгиб: 

    

    Определяем  несущую способность одного болта:

    а) из условия смятия крайнего элемента:

    Ткр = 0,8·а·d_Б =0,8·11,5·2 = 18,4 кН;

    б) из условия смятия среднего элемента:

    Tcp = 0,8·c·d_Б = 0,8·18·2 = 28,8 кН;

    в) из условия изгиба болта:

    Т_и = 1,8 · d_Б² + 0,02 · а² = 1,8 · 2² + 0,02 · 11,5² = 9,8 кН;

    Т min =

кН;

    Определяем  усилия в болтах:

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РАСЧЕТ  СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ С  АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫМИ  ОБШИВКАМИ. 

    

Таблица сбора нагрузок

    Расчетное сопротивление древесины сосны  II сорта растяжению Rp= 0.7кН/см²   

    Модуль  упругости листового асбестоцемента: Е=1300· = 1300·0,65 =845 кН/см² .

Коэффициент приведения : k_np = E_a/E_др = = 1300/1000=1,3

      Расчет  асбестоцементных панелей на ветровую нагрузку и собственный вес двух панелей:

    

;

расчетный момент от ветровой нагрузки на период эксплуатации;

2.59кНм; - то же, на период возведения;

    k_w – коэффициент, учитывающий влияние податливости шурупов;

6136,43 см³; – момент сопротивления листов обшивки относительно оси х;

      Момент  инерции поперечного сечения  панели относительно оси у:

    Рассматриваем сечение как цельное коробчатое:

    

    

    

 

    Прогиб  от ветровой нагрузки:

    k_ж – коэффициент жесткости составного сечения на податливых связях;

    

    

    Определяем  количество шурупов расставляемых  на половине пролета панели с каждой стороны при расчете на ветровую нагрузку:

    

      Статический момент брутто одного листа обшивки  относительно оси у:

    

    Расчетная несущая способность одного шурупа:

    при d = 6 мм T = 180d² + 2a²= 180·0,6² + 2·1²= 66,8 кгс = 0,67кН;