Расчет ограждающих конструкций покрытия

Курсовой проект

по конструкциям из дерева и пластмасс

Тема: производственное здание

 

 

          Выполнил: Зинин В.Ф.

студент гр.425

 

Проверил: Шведов В. Н.

 

Новосибирск 2016

Содержание

 

1. Расчет ограждающих конструкций покрытия. 4

2. Расчёт фермы.. 10

2.1 Определение геометрических размеров фермы.. 10

2.2 Сбор нагрузок. 11

2.3 Определение усилий в элементах фермы и подбор сечений. 12

3. Расчёт и конструирование узловых соединений.

3.1 Опорный узел.

3.2 Узел примыкания раскоса к верхнему поясу.

3.3 Средний узел нижнего пояса.

3.4 Коньковый узел.

4. Конструирование и расчет клеедощатой стойки.

Список литературы..

 

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет

(Сибстрин)

 

Задание №  9

на курсовой проект по конструкциям из дерева и пластмасс

 

 

Фамилия студента _____ Зинин В.Ф. ___________________ группа_ 425 __

Тема проекта _ расчет и конструирование деревянных несущих конструкций _

Схема и основные размеры проектируемого сооружения__________________

Назначение сооружения и его краткая характеристика

производственное отапливаемое здание длиной 60 метров с шагом несущих     конструкций 6 метров

 

Район постройки

___ снеговой район I ;____ветровой район _ II ___________________________

 

Специальные указания_______________________________________________

____________________________________________________________________

Специальная литература_______________________________________________

____________________________________________________________________

 

Дата выдачи задания____0 2.02.2015 _____________________ _____________

                                                                                                                                                               (подпись студента)   

Срок защиты____________ ___________________________________________

 

Руководитель проекта Шведов В.Н.

Расчет ограждающих конструкций покрытия

Принимаем клеефанерную панель перекрытия  размером в плане 1,5*6 м.

Фанерные листы обшивок стыкуются между собой на усовое соединение длиной уса 10*δ, где δ – толщина обшивки. Наружные слои фанеры располагаются вдоль пролета панели.

Обшивки - фанера марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной - нижняя δ_н= 8 мм, верхняя  δ_в= 9 мм, плотностью ρ = 7 кН/м³. Рёбра - сосновые доски 2-го сорта, ρ = 5 кН/м³. Утеплитель – твердые минераловатные плиты толщиной 10см на синтетическом связующем ρ = 2 кН/м³.

Пароизоляция – слой битума 2 мм, которым приклеивается утеплитель. Каркас - 4 продольных ребра из досок 40*150 мм (в заготовке). После острожки кромок h_р = 150-5 = 145 мм. bр=40-7=33 мм

Поперечные ребра – ставятся конструктивно, на расстоянии не более 1,5 м друг от друга. Ширина панели по низу – 1490 мм, по верху 1470 мм. Высота панели из условия жесткости и теплотехнического расчета принимается h = (1/30 ÷ 1/40)* l, h = 14,5 + 0,8+0,9 = 16,2 см.

                       Нагрузки на 1м² панели                                                        Таблица1

№   п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка,
	Постоянная
1	Рубероидный рулонный трехслойный ковер	0,1	1,2	0,12
2	Собственный вес панели: фанера	0,109	1,1	0,12
	Каркас из продольных ребер 5*4*0,033*0,145/1,5 и поперечных ребер 5*5*0,033*0,145/6	0,084	1,1	0,092
	-утеплитель 0,1*1,3*2/1,5	0,173	1,2	0,208
	-пароизоляция 0,002*10,5	0,021	1,2	0,025
	Итого постоянная нагрузка:	0,487		0,565
	Временная
3	Снеговая	0,56	1,4	0,784
	Всего:	1,047		1,349

Ширина площади опирания – 6 см (не менее 5.5см)

Фактический продольный размер l_o= 6 – 0,02 = 5,98 м.

Расчетный пролет панели l_р = 6*0,99 = 5,94 м.

Полные нагрузки на 1 погонный метр панели при её ширине 1,5 м составят:

Нормативная нагрузка: g^н = 1,047*1,5 = 1,571 кН/м

Расчетная нагрузка: g = 1,349*1,5 = 2,024 кН/м

Конструктивный расчёт

1. Расчет по несущей способности и устойчивости

1.1. Нормальные напряжения в растянутой обшивке

        Рис.3Разрушение растянутой обшивки

 

σ= = 3,73 МПа  < R_фр*m_ф = 14*0,6 = 8,4 МПа.

где m_ф  =0.6 коэффициент, учитывающий ослабление фанеры в стыке на «ус».

 

1.2 Устойчивость сжатой обшивки

 

,

где a - расстояние между рёбрами в свету.

а =  = 0,449 м;            

      Рис.4 Разрушение сжатой обшивки  

         σ =  = 7,22  МПа  < R_фс = 12 МПа.

1.3 Местный изгиб верхней обшивки от сосредоточенного груза (монтажник с инструментами Р = 1,2 кН)

7,1

1,2

Рис. 5 Схема загружения панели; М= = 7,23*10^-2 кН*м;

 м³;

7,1

=5,35 < R⁹⁰_ф m_н = 6,5 1,2 = 7,8 МПа,

где m_н=1,2 - коэффициент, учитывающий кратковременное действие монтажной нагрузки.

 с = а + b_р/4 = 0,449+0,132/4 = 0,482 м – расстояние между рёбрами в осях.

Предполагается, что действие сосредоточенной нагрузки распределяется на ширину b=1 м, а расчетная схема при этом представляет собой балку с защемлёнными концами.

 

1.4 Скалывание по клеевому шву в местах приклейки верхней обшивки к рёбрам

Рис.6 Скалывание по клеевому шву

 

          

        τ =  = 0,016 МПа < R_фск = 0,8 МПа.

 

1.5 Прочность рёбер на скалывание по нейтральной оси у опор

Рис.7 Скалывание ребер

 

         τ =  = 0,085 МПа < R_ск = 1,6 МПа.

 

2. Расчет по деформациям

2.1 Прогиб панели в середине пролета

Прогиб панели в середине пролета  следует определять, принимая жесткость равной 0,7 Е_ф J_пр.ф.

_{13,8мм  >  24мм}

 

Условия прочности и деформативности выполнены.

 

 

Рис 8. Клеефанерная панель покрытия (пароизоляция и утеплитель условно не показываются)

 

 

Расчёт фермы

    Запроектировать и рассчитать несущие конструкции под кровлю из утепленных клеефанерных панелей производственного здания пролетом 18 м. Температурно-влажностный режим условия эксплуатации А2.

    Шаг ферм В = 6 м. Место строительства – II снеговой район. Материал фермы: сосновые доски 2-го сорта и сталь марки С235. Класс ответственности здания II,

Сбор нагрузок

Нагрузки, приходящиеся на 1 м² плана здания, представлены в табл.2

Сбор нагрузок на 1м² плана здания                                                 Таблица 2

Нагрузка	Нормативная     нагрузка, кН/м2	Коэф-т надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
1. Постоянная  от плиты qппл/cos	0,487/0,949=0,513	1,1	0,564
2. Собственный вес фермы	0,126	1,1	0,139
Итого постоянная нагрузка	0,639		0,703
3. Временная (снеговая) нагрузка	0,56		0,784
Полная нагрузка	1,199		1,487

 

    Собственный вес фермы определяем:

 

где g^н - нормативная постоянная нагрузка от массы конструкций покрытия, опирающихся на стропильную конструкцию;

s^н - нормативная снеговая нагрузка;

q_экв - условная эквивалентная равномерно распределенная нагрузка при наличии в пролете сосредоточенные сил;

l - расчетный пролет в м;

k_св- коэффициент собственного веса конструкции

 

    Полное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяется по формуле:  

S = S_g*μ,

где S_g – расчётное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли.

μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

 

Курсовой проект

по конструкциям из дерева и пластмасс

Тема: производственное здание

 

 

          Выполнил: Зинин В.Ф.

студент гр.425

 

Проверил: Шведов В. Н.

 

Новосибирск 2016

Содержание

 

1. Расчет ограждающих конструкций покрытия. 4

2. Расчёт фермы.. 10

2.1 Определение геометрических размеров фермы.. 10

2.2 Сбор нагрузок. 11

2.3 Определение усилий в элементах фермы и подбор сечений. 12

3. Расчёт и конструирование узловых соединений.

3.1 Опорный узел.

3.2 Узел примыкания раскоса к верхнему поясу.

3.3 Средний узел нижнего пояса.

3.4 Коньковый узел.

4. Конструирование и расчет клеедощатой стойки.

Список литературы..

 

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет

(Сибстрин)

 

Задание №  9

на курсовой проект по конструкциям из дерева и пластмасс

 

 

Фамилия студента _____ Зинин В.Ф. ___________________ группа_ 425 __

Тема проекта _ расчет и конструирование деревянных несущих конструкций _

Схема и основные размеры проектируемого сооружения__________________

Назначение сооружения и его краткая характеристика

производственное отапливаемое здание длиной 60 метров с шагом несущих     конструкций 6 метров

 

Район постройки

___ снеговой район I ;____ветровой район _ II ___________________________

 

Специальные указания_______________________________________________

____________________________________________________________________

Специальная литература_______________________________________________

____________________________________________________________________

 

Дата выдачи задания____0 2.02.2015 _____________________ _____________

                                                                                                                                                               (подпись студента)   

Срок защиты____________ ___________________________________________

 

Руководитель проекта Шведов В.Н.

Расчет ограждающих конструкций покрытия

Принимаем клеефанерную панель перекрытия  размером в плане 1,5*6 м.

Фанерные листы обшивок стыкуются между собой на усовое соединение длиной уса 10*δ, где δ – толщина обшивки. Наружные слои фанеры располагаются вдоль пролета панели.

Обшивки - фанера марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной - нижняя δ_н= 8 мм, верхняя  δ_в= 9 мм, плотностью ρ = 7 кН/м³. Рёбра - сосновые доски 2-го сорта, ρ = 5 кН/м³. Утеплитель – твердые минераловатные плиты толщиной 10см на синтетическом связующем ρ = 2 кН/м³.

Пароизоляция – слой битума 2 мм, которым приклеивается утеплитель. Каркас - 4 продольных ребра из досок 40*150 мм (в заготовке). После острожки кромок h_р = 150-5 = 145 мм. bр=40-7=33 мм

Поперечные ребра – ставятся конструктивно, на расстоянии не более 1,5 м друг от друга. Ширина панели по низу – 1490 мм, по верху 1470 мм. Высота панели из условия жесткости и теплотехнического расчета принимается h = (1/30 ÷ 1/40)* l, h = 14,5 + 0,8+0,9 = 16,2 см.

                       Нагрузки на 1м² панели                                                        Таблица1

№   п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка,
	Постоянная
1	Рубероидный рулонный трехслойный ковер	0,1	1,2	0,12
2	Собственный вес панели: фанера	0,109	1,1	0,12
	Каркас из продольных ребер 5*4*0,033*0,145/1,5 и поперечных ребер 5*5*0,033*0,145/6	0,084	1,1	0,092
	-утеплитель 0,1*1,3*2/1,5	0,173	1,2	0,208
	-пароизоляция 0,002*10,5	0,021	1,2	0,025
	Итого постоянная нагрузка:	0,487		0,565
	Временная
3	Снеговая	0,56	1,4	0,784
	Всего:	1,047		1,349

Ширина площади опирания – 6 см (не менее 5.5см)

Фактический продольный размер l_o= 6 – 0,02 = 5,98 м.

Расчетный пролет панели l_р = 6*0,99 = 5,94 м.

Полные нагрузки на 1 погонный метр панели при её ширине 1,5 м составят:

Нормативная нагрузка: g^н = 1,047*1,5 = 1,571 кН/м

Расчетная нагрузка: g = 1,349*1,5 = 2,024 кН/м