Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Размещено на /

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра будівельних конструкцій та мостів


Розрахунково–пояснююча записка

до курсового проекту з дисципліни

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Виконав:

Студент групи ПЦБ – 41

БІЛИК О.С.


Львів – 2009

Вибір схеми споруди та покриття


Об’ємно–конструктивне рішення промислового будинку - несучі конструкції покриття спираються на окремо стоячі колони, заанкеровані у фундаменти, утворюючи систему несучих поперечних каркасів будинку.

Просторова жорсткість створюється системою настилів, в’язей та ферм і горизонтальними вітровими фермами, вертикальними в’язями по колонам ряду , вертикальними в’язями між фермами, жорстким покриттям. Вітрові ферми влаштовують лише в торцях будинку та розташовують в площині нижніх поясів несучих балок покриття. Вони сприймають вітрове навантаження, що діє на торець вздовж осі будинку. Вертикальні в’язі по колонам ряду складаються з обв’язочного брусу, який зв’язує колони по верху та виконує роль розпірки, та розкосів у вигляді тяжів з круглої сталі, які дозволяють виконувати їх натяг з допомогою муфти.

Дві поперечні рами будинку, зв’язані системою в’язей, складають незмінний просторовий блок. Такі блоки розташовують в торцях будинку та по довжині з відстанню між ними до 30м.

Колони торцевого фахверку зв’язані між собою поверху балками, на які спираються елементи даху. Несучі балки в торцях відсутні. На відмітці нижнього поясу ферм покриття колони фахверку зв’язані між собою горизонтальною вітровою фермою.

Розрахунок конструкцій покриття

1.1 Вибір конструктивної схеми


Приймаємо покриття із розрізними прогонами, розташованими на відстані 2,5м. По прогонах вздовж скату покладені крокви з кроком 1м. По кроквах влаштована обрешітка із брусків 5 х 5 см, з відстанню між осями брусків 50 см. Покрівля із хвилястих азбоцементних листів звичайного профілю (ГОСТ 378 – 76) з ухилом і = 0.4, α = 21°48'.


1.2 Розрахунок обрешітки


Збір навантаження від покрівлі.

Вид навантаження

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

кН/м2

нормативне

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

кН/м2

розрахункове

Постійне
Азбестоцементні листи 0.15 1.2 0.18

Обрешітка Проектування конструкцій з дерева та пластмас

0.03 1.1 0.033

Всього

0.18


0.213

Тимчасове

Снігове навантаження

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

1.112 1.6 1.78

Всього

1.3


1.99


При α = 21°48' cosα = 0.93, sinα = 0.37; γn = 0.95 – коефіцієнт умов роботи.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Розрахунок по першій комбінації навантажень (на міцність і стійкість від дії постійного та снігового навантаження).


Проектування конструкцій з дерева та пластмасПроектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


При кроці брусків обрешітки b = 0.5м і прольоті 1м, визначаємо згинальний момент.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмассм3; Проектування конструкцій з дерева та пластмассм4;


Напруження при косому згині:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Визначаємо прогин:


Проектування конструкцій з дерева та пластмассм.

Проектування конструкцій з дерева та пластмассм.

Проектування конструкцій з дерева та пластмассм.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас<Проектування конструкцій з дерева та пластмас.


Розрахунок по другій комбінації навантажень (на міцність від дії зосередженої сили Р = 1кН і власної ваги).


Проектування конструкцій з дерева та пластмаскН; Проектування конструкцій з дерева та пластмаскН;


Навантаженням від власної ваги нехтуємо.

Визначаємо згинальний момент за формулою:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Остаточно приймаємо обрешітку із брусків 5 х 5 см з кроком 0.5 м.


1.3 Розрахунок кроков


Навантаження від покрівлі.

Вид навантаження

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

кН/м2

нормативне

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

кН/м2

розрахункове

Постійне
Покрівля і обрешітка 0.18 1.2 0.216
Пароізоляція 0.02 1.2 0.024

Всього

0.182


0.24

Тимчасове

Снігове навантаження

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

1.112 1.6 1.78

Всього

1.29


2.02


При куті нахилу покрівлі α = 21°48' < 30° скатну складову навантаження не враховуємо.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас; Проектування конструкцій з дерева та пластмас


По сортаменту підбираємо брус 175 х 25 мм, Проектування конструкцій з дерева та пластмас Проектування конструкцій з дерева та пластмас см4;

Визначаємо прогин:

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


1.4 Розрахунок прогонів


Проліт прогону становить 5.1м. Крок прогонів 2.5м. Оскільки в прольоті на прогін обпирається 5 крокв, навантаження на прогони приймаємо рівномірно розподіленим.

Визначаємо навантаження на 1 м прогону від покриття і власної ваги.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Оскільки крокви в коньку зв’язують між собою за допомогою цвяхів або болтів, скатна складова на прогони не передається.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Приймаємо січення 200 х 200 мм. W = 1333 см3, I = 13333 см4.

Визначаємо прогин:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


2. Розрахунок клеєної дощато-фанерної балки


2.1 Балка – двоскатна, дощато-фанерна, клеїна, з плоскою стінкою, коробчатого поперечного перетину. Проліт – 10м. Крок несучих конструкцій 5.1 м. Матеріали балки: деревина – сосна Ic (ГОСТ 8486-86Е), фанера – березова марки ФСФ .

Навантаження від власної ваги балки:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас.


Повне навантаження на 1 м балки:


qxн = (0,182+0,054+1,112)*5.1*0,95 = 6.53 кН/м = 0,0653кН/см.

qx = (0,24+0,054*1,1+1,78)*5.1*0,95 =10.1 кН/м = 0,101кН/см.


Висота поперечного перетину балки визначається з умови:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Звідси Проектування конструкцій з дерева та пластмасм. Приймаємо висоту клеєфанерної балки всередині прольоту 1.0 м.

Висота балки на опорах Проектування конструкцій з дерева та пластмас при врахуванні ухилу покриття і = 0,1.


Проектування конструкцій з дерева та пластмасм.

Момент і поперечне сила :


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Конструктивний розрахунок

Для стінок балки вибираємо фанеру, товщиною δ = 10мм.

Пояси компонуємо із дошок. Висоту поясу приймаємо, виходячи з умови:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас.


Приймаємо висоту поясу 13 см.

Необхідний момент опору в розрахунковому перерізі балки:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Rр = 1.2 кН/см2 = 12 МПа – розрахунковий опір деревини нижнього поясу на розтяг вздовж волокон.

М = Мх – згинальний момент в небезпечному перерізі на відстані х від опори.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмаскН см.

Проектування конструкцій з дерева та пластмассм3.


Необхідний момент інерції:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас;


Визначаємо момент інерції поясів:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас - момент інерції поясів.


Нехтуючи в попередньому розрахунку власним моментом інерції поясу I0, визначаємо площу січення одного поясу балки.Проектування конструкцій з дерева та пластмас

h1 – відстань між осями поясів в розрахунковому перерізі.

h1 = h – hп = 84.2 – 13= 71.2 см.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Визначаємо ширину поясу: Проектування конструкцій з дерева та пластмас Компонуємо пояс із чотирьох дошок, перерізом 13 х 2.5 см.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмассм2;


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Перевіряємо міцність прийнятого поперечного перетину по нормальних напруженнях:

для розтягнутого поясу:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас - міцність нижнього поясу забезпечена.

для верхнього стиснутого поясу:

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

lу – довжина поясу між стиками фанери. lу = 1.25 м.


Перевірка стінки балки

Нормальні напруження в стінці балки покриття


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


mф = 0.8 – коефіцієнт, який враховує зменшення розрахункового опору фанери в стику. ><


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Головні розтягуючи напруження в першому від опори стику фанери, тобто в зоні поперечного ребра на рівні внутрішньої кромки поясу:

l = 1.25 м – віддаль між поперечними ребрами жорсткості балки покриття.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Геометричні характеристики балки на віддалі 1.25м від опори – в зоні поперечного ребра жорсткості.


hп = 13 см, bп = 10 см.

h = 62.5 см – висота балки.

h1 = 62.5 – 13 = 49.5 см – висота балки між осями поясів.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Статичний момент:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас;

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


- умова не виконується. Приймаємо товщину фанерних стінок 19мм.

Rф,р,α - розрахунковий опір фанери під кутом α до волокон рубашки.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Статичний момент:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас;

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Стінку виконати із семишарової будівельної фанери, товщиною 19 мм.


Перевірка фанерної стінки на зріз в зоні опорного ребра.


hп = 13 см, bп = 10 см.

h = 50 см – висота балки.

h1 = 50 – 13 = 37см – висота балки між осями поясів.

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас - розрахунковий опір зрізу фанери березової, марки ФСФ при δ = 19мм > 8 мм.


Перевірка клеєного шва між поясами та стінкою.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас

Проектування конструкцій з дерева та пластмас - висота клеєного шва.


Оскільки в середині першої від опори панелі Проектування конструкцій з дерева та пластмас< 50 – стійкість стінки забезпечена.


Визначення прогину клеєфанерної балки покриття

Відносний прогин двоскатної клеєної балки коробчатого поперечного перерізу з врахуванням змінного перерізу і впливу зсувів в клеєних швах:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас;


де fср – найбільший прогин балки постійного перерізу, визначений по моменту інерції І в середині прольоту двоскатної балки;

k – коефіцієнт врахування зміни висоти перерізу по довжині балки:

Проектування конструкцій з дерева та пластмас;

kс – коефіцієнт, що враховує вплив зсуваючих сил на прогин балки


Проектування конструкцій з дерева та пластмас;


с – коефіцієнт, який враховує вплив зсуваючих напружень


Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Отже переріз, прийнятий в прольоті і на опорах, задовольняє вимогам міцності всіх елементів перерізу і жорсткості балки.


3. Розрахунок та проектування поперечної двошарнірної рами


Вибір конструктивної схеми

Проектування конструкцій з дерева та пластмас


Приймаємо стійки рами – дощатоклеєні, прямокутного поперечного перерізу із кроком вздовж будівлі В = 5.1 м. Стійки шарнірно кріпляться до ригеля рами (клеєфанерної балки покриття) та жорстко кріпляться до залізобетонного фундаменту на анкерних болтах. Ригель рами – клеєфанерна балка висотою 1000 мм в середині прольоту та 500 мм на опорах, прольотом L = 10 м. Стійкість конструкцій забезпечується влаштуванням поперечних в’язей покриття та вертикальних поздовжніх в’язей між стійками.


Статичний розрахунок

Постійне навантаження на покриття рами:

Навантаження на 1 м п.


Проектування конструкцій з дерева та пластмас;


де В = 5.1 м – крок поперечних рам.

Снігове навантаження:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас;


Навантаження від власної ваги балки покриття визначаємо по формулі:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас;

Проектування конструкцій з дерева та пластмас;


qн, рн – відповідно нормативні значення постійного і тимчасового навантаження, k с. в. – коефіцієнт для навантаження від несучої конструкції, l – проліт конструкції.


Постійний розрахунковий тиск на стійку рами від покриття:


Проектування конструкцій з дерева та пластмаскН.


Постійний розрахунковий тиск від стінового огородження із врахуванням елементів кріплення на стійку рами:


Проектування конструкцій з дерева та пластмас.


Розрахунковий тиск на стійку рами від снігу:


Проектування конструкцій з дерева та пластмаскН.

Розрахункове навантаження від власної ваги

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: