ПЗ к КП по деревянным конструкциям

       Подсчет нагрузок на 1 м горизонтальной проекции покрытия.

                                                                                              Таблица № 2

 

     Собственный вес клеефанерной балки:

      ,

     где к =3,5-коэффициент собственного веса для клеефанерных балок.

      кН/м;

      кН/м.

     Расчет  клеефанерных балок проводят с учетом совместной работы дощатых поясов и фанерных стенок без учета податливости соединений. Расчет производиться по методу приведенного сечения по СНИП II-25-80.

     Максимальный  изгибающий момент в середине пролета  балки.

      кН

     Опорная реакция:

      кН.

     Расстояние  от опоры до сечения, где наибольшие нормальные напряжения:

      м.

      м,

     высота  между центрами поясов =0,91-0,27=0,64м.

      кН.

     Расстояние  от  оси левого опорного ребра  до оси первого промежуточного ребра жесткости: м, расстояние от левой опоры до середины первой панели:

      м.

      м.

      м.

      м.

     

Проверка принятого сечения балки 
 

     Расчет  проводят с учетом работы фанерной стенки на нормальные напряжения. Основная доля нормативных напряжений воспринимается поясами, поэтому при определении напряжений надо сравнивать их с расчетным сопротивлением древесины сжатию и растяжению. Опасным сечением является сечение в середине пролета.

     Определяем  геометрические характеристики поперечных сечений, в которых требуется проверить напряжения – в опасном сечении в половине пролета. Высота сечения балки h=1800мм.

     Высота  сечения между осями поясов м.

      м-высота сечения  между  осями  поясов.

     Приведенный к дереву момент инерции поперечного  сечения балки:

     

     Нижний  пояс проверяется на растяжение:

      мПа<12мПа.

     где R_р=12 мПа - расчетное сопротивление растяжению древесины 1 сорта.

     Верхний пояс проверяется на сжатие с учетом его устойчивости из плоскости балки:

     

     где  13 МПа - расчетное сопротивление  древесины II сорта 
 

Проверка  фанерной стенки в опасном сечении на растяжение 
 

     

      коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры, стыкованной на «ус», при работе её на изгиб в плоскости листа.

      коэффициент, повышающий модуль упругости  фанеры на 20%.

      расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа  вдоль волокон наружных слоев шпона. =14МПа.

     

     Условие выполняется. 

Проверка  стенки на действие главных растягивающих  напряжений 

     Проверку  стенки на действие главных растягивающих напряжений при действии распределенной нагрузки осуществляют в зоне первого от опоры стыка фанерных стенок.

     Расстояние  от левой опоры до первого стыка  фанерной стенки Х=870мм

     

     Внутренние  усилия в выбранном сечении балки:

     

     

     

     

     Условие выполняется 
 

Проверка  местной устойчивости фанерной стенки 
 

     Проверка  выполняется для сечений в  середине опорной панели балки при  условии  ,где - высота стенки между внутренними гранями полок -толщина фанерной стенки.

     x=0,484м

     h(x)=0.9+0.1*0.484=0.9484м

     h_ст(x)  =0.9484-2*0.27=0.4084м

      0.4084/0,015=27.2<50

     x=1.535м

     h(x)=0.9+0.1*1.535=1.05м

     h_ст(x) =1.05-2*0.27=0,51м

      0,51/0,015=34.2<50

     x=2.865м

     h(x)=0.9+0.1*2.865=1,1865м

     h_ст(x)  =1.1865-2*0.27=0.6465м

      0.64/0,015=43.1<50

     Х=4.195м

     h(x)=0.9+0.1*4,195=1,32м

     h_ст(x)  =1.32-2*0.27=0.7795м

      0.779/0,015=52>50

     Делаем  проверку

     Определяем  предварительно:

     - Длина опорной панели – расстояние между ребрами жесткости в свету, a =1.186м;

     - Расстояние от центра сечения  до оси опоры: x=7,185м;

     Высота  балки в расчетном сечении: h=1,32мм;

     - Момент инерции и статический  момент половины сечения для  расчетного сечения, приведенные к фанере:

     

     

     - Внутренние усилия в сечении:

     

     

     Расчет  по определению устойчивости стенки с продольным расположением волокон наружних слоев производиться по формуле  (48) п.4.30.СНиП II-25-80 :

     

      - коэффициенты, определяемые по  графику рис.18,19 прил.5СНИП II-25-80;

      -толщина фанерной стенки;

      -нормальные и касательные  напряжения в стенке от изгиба  на уровне внутренней кромки  поясов в расчетном сечении  (в середине расчетной панели балки);

      -расчетная высота стенки, которую следует принимать равной при расстояние между ребрами а и равной а,  если а   1186 >780, принимаем =

     Кроме указанного сечения, проверку необходимо выполнить для опорного сечения, с мах напряжением изгиба.

     По  таблице  для семислойной фанеры.

      .

     Так как в следующей панели расстояние между ребрами жесткости такое же как и в этой, то проверять фанерную стенку на устойчивость из плоскости изгиба не требуется. 

Проверка  фанерных стенок в  опорном сечении  на срез

  в уровне нейтральной оси 

     

      -максимальное значение поперечной  силы;

      , - момент инерции и статический момент инерции опорного сечения, приведенные к фанере.

      -расчетное сопротивление фанеры  срезу перпендикулярно плоскости листа

      =6МПа  (для семислойной фанеры);

        ; 

       
 
 
 
 
 

Проверка  фанерных стенок в  опорном сечении  на скалывание

по  вертикальным швам между поясами и стенкой  

     

      -расчетное сопротивление фанеры  скалыванию в плоскости листа,

      =0,8МПа (для семислойной фанеры);

      - суммарная длина вертикальных  швов между стенкой и поясами

      =0,27*2-0,006*2=0,528 м

       
 

Проверка  прогиба от действия нормальной нагрузки 
 

     Прогиб  балки определяем с учетом коэффициента, учитывающего влияние переменности высоты сечения, и коэффициента, учитывающего влияние деформаций сдвига от поперечной силы.  

      <

     

     

     l =17.7 м – пролет балки

     k – коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения;

     с – коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы.  k и с – значение коэффициентов по СНиП II-25-80:

          

3. Конструирование  и расчёт дощатоклеенной колонны 

Предварительный подбор сечения колонн 
 

     Задаемся  гибкостью колонны l=100.

     Предварительные размеры сечения колонны примем:

            

     Из-за отсутствия досок такой ширины принимаем  доски шириной 175 мм и 275 мм с предварительной  склейкой их по кромкам в щит. Фактическая  ширина с учетом припусков на усушку и механическую обработку составит:

     b_к = ( 175 – 10 ) + ( 275 – 15 ) = 425 мм

     Для изготовления колонн используем сосновые доски 2-го сорта толщиной 50 мм. После двухстороннего фрезерования (острожки) толщина досок составит:

     t_ф = 50 – 2*3,5 = 43 мм

     С учетом принятой толщины досок высота сечения колонн будет:

     h_к = 4,3 * 21 = 90,3 см 

Сбор нагрузок

     Нагрузка  от собственного веса колонны:

     Р_С.К. = h_k * b_k * H * r = 0,903 * 0,425 * 12 * 500 = 2302,65 кг = 23,02 кН