Каркас одноповерхового дерев`яного будинку

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Санкт-Петербурзький Державний Технічний Університет
Пояснювальна записка до курсового проекту
«Каркас одноповерхового дерев'яного будинку»
Виконала:
студентка групи 3014 / 2
Красильникова Т.С.
Перевірив:
доц.Шіряев Г.В.
2003

Зміст.
1. Конструктивна схема будівлі.
3
1.1. Дерев'яні ферми.
3
1.2. Вибір кроку рам.
4
1.3. Зв'язки.
4
2. Конструювання і розрахунок покриття будівлі.
7
2.1. Конструкція покриття.
7
2.2. Підбір перерізу робочого настилу.
7
2.3. Підбір перерізу кроквяних ніг.
10
2.4. Підбір перерізу прогонів
11
2.5. Розрахунок цвяхового вибою.
13
3. Розрахунок і конструювання елементів ферм.
13
3.1. Визначення вузлових навантажень.
13
3.2. Визначення зусиль в стержнях ферм.
13
3.3. Підбір перерізів елементів ферм.
14
4. Розрахунок і конструювання вузлів ферм.
18
4.1 Проміжний вузол.
18
4.2 Центральний вузол.
19
4.3 Опорний вузол.
20
4.4 Стик нижнього пояса.
23
Список використаної літератури.
25

1. Конструктивна схема будівлі.
Проектується одноповерхова будівля з несучим дерев'яним каркасом. Основу каркаса складають послідовно розташовані рами, утворені двома колонами і ригелем. Як ригеля використовується трикутна дерев'яна ферма. Колони жорстко закріплені у фундаменті в площині рами і шарнірно в площині стіни.
М. П.
h ф
Рівень підлоги
L ф
А
Б


Просторова жорсткість будівлі забезпечується зв'язками, що об'єднують окремі рами.

1.1. Дерев'яні ферми.
Розглянемо трикутну дерев'яну ферму.
7
1
2
3
4
L п
М. П.
h ф
L ф
5
6


У фермах розрізняють наступні елементи:
1 - Нижній пояс.
2 - Верхній пояс.
3 - Розкоси.
4 - Стойки.
Всі елементи ферми в даному проекті виконані з дерев'яного бруса, за винятком стійок, які виконуються із сталевого кругляка.
Висота ферми визначається по прольоту:
h ф = 1/4L ф при L ф <= 14 м - 6-ти панельна ферма
h ф = 1/5L ф при L ф> = 14 м - 8-ми панельна ферма

У даному проекті проліт ферми L ф = 15 метрів,

тому висота ферми h ф = 1 / 5 * 15 = 3 метри

Точки перетину елементів ферми - сайти. Виділяють кілька характерних вузлів:
5 - Опорні.
6 - Коньковий.
7 - Центральний вузол нижнього пояса.
Відстань між сусідніми вузлами нижнього пояса називається довжиною панелі (l п). У цьому проекті розглянута одно панельна ферма.
1.2. Вибір кроку рам.
Кроком рам називається відстань між двох поруч стоять рам у площині стіни. У будинках такого типу він залежить від навантажень на покриття і зазвичай становить 3 до 6 метрів. Так як проектовану будівлю опалюватися не буде (тобто покриття буде не утеплене), а снігове навантаження буде відповідати 4-му сніговому району, задамо 12 по 4 м і по крайні по 4 м.
Висота будівлі, проліт ферми та вітрової район при призначенні кроку рам не враховуються.
1.3. Зв'язки.
Конструктивна схема каркаса одноповерхової дерев'яної будівлі з трикутною 6-ти панельній фермою і схема розміщення зв'язків представлені на малюнку:
1 - вертикальні зв'язки між фермами. Розміщуються так, щоб ні одна ферма не залишилася без вертикальних зв'язків, що призводить до їх розстановці через проліт між рамами, а при парній кількості прольотів доводиться їх встановлювати поспіль у двох прольотах (наприклад в одного з торців будівлі).
2 - зв'язку в площині верхніх поясів ферм. Встановлюються в торцевих прольотах, але якщо довжина будівлі перевершує 30 м, то вони встановлюються і в центральних прольотах, по можливості з рівним кроком.
3 - зв'язку в площині нижніх поясів ферм. Ці зв'язки розставляються так, щоб на вигляді знизу вони проектувалися на зв'язку в площині верхніх поясів ферм.
Зв'язки 1, 2 і 3 прийнято називати вітровими, так як вони надаючи просторову жорсткість конструкції, дозволяють поряд з іншими елементами каркаса розподіляти вітрове навантаження, що діє на торець будинку між усіма рамами.
Крім зв'язків між фермами в каркасі будівлі виділяють зв'язку між колонами:
6 - горизонтальні зв'язки між колонами.
7 - зв'язку в площині стіни між колонами. Вони встановлюються в крайніх від торців будівлі прольотах, а в будинках, довжина яких перевищує 30 м, і в центральних прольотах.
На малюнку зображені також прогони (4) і кроквяні ноги (5) - це елементи покриття, що не входять в структуру зв'язків. Прогони розташовуються уздовж усього будинку по вузлах верхніх поясів ферм. Кроквяні ноги укладаються упоперек прогонів в площині верхніх поясів ферм із кроком від 0.8 до 1.2 м залежно від величини снігового навантаження. У цьому курсовому проекті крок кроквяних ніг прийнятий рівним 1 м.
1
2
3
6
4
5


2. Конструювання і розрахунок покриття будівлі.
2.1. Конструкція покриття.
1 - Прогін.
2 - Кроквяні ноги.
3 - Робочий настил.
4 - Пароізоляція.
5 - Захисний настил.
6 - 3 шари руберойду.
2.2. Підбір перерізу робочого настилу.
Робочий настил розраховується на міцність і прогин, як нерозрізна 2-х прольотна балка.
Розрахунок робочого настилу за першою групою граничних станів.
Перше сполучення навантажень: постійна (власної ваги) + тимчасова (снігова).
Розрахункова схема:
M max
p
g
L = 2.5 м
L = 2.5 м


Таблиця 1. Навантаження власної ваги.

п. п.
Найменування
g н, кгс / м 2
g
g, кгс / м 2
1
Робочий настил (t = 19 мм)
9.5
1.2
11,4
2
Захисний настил (t = 16 мм)
8
1.2
9,6
3
Килим руберойд на бітумній мастиці
10
1.2
12
Разом:
27,5
1,2
33,6
Позначення в таблиці:
g н - нормативне навантаження власної ваги;
g - коефіцієнт надійності за навантаженням власної ваги;
g - розрахункове навантаження власної ваги.
Визначимо снігові навантаження. Сніговий район = 4 Þ P н = 150 кгс / м 2
Для визначення коефіцієнта надійності за снігового навантаження скористаємося наступним правилом:
Якщо g н / p н * cosa <= 0.8, то g A = 1.6
Якщо g н / p н * cosa> = 0.8, то g A = 1.4
У нашому випадку: g н / р н = 27,5 / 150 * 0,93 = 0,2 => g = 1.6
Далі визначаємо погонні навантаження g 'і p'.
g '= g * b * cosa * g A = 33,6 * 1,6 * 0,93 * 1 = 40,93 кгс / м
де b - ширина смуги збору навантаження (b = 1 м);
a - кут нахилу покрівлі до горизонту (cosa = 0,93).
p '= p н * g * b * (cosa) 2 = 150 * 1.6 * 1 * 0.93 2 = 206,4 кгс / м
s = M max / W <= R виг * m в
де s - напруга;
M - розрахунковий згинальний момент;
W - момент опору робочого настилу;
R виг - розрахунковий опір вигину (R виг = 130 кгс / см ²);
m в - температурно-вологісний режим-коефіцієнт, що враховує роботу деревини, що залежить від опалюємо ості будівлі (тому що будинок не опалюється m в = 0.9).
М max = 0.125 * (g '+ p') * L ² = 0.125 * (40,93 + 206,4) * 1 ² = 3092 кгс * см
W = b * h ² / ​​6 = 75 * 1.9 ² / 6 = 45,125 cм ³
s = 3092 / 45,125 = 68,52 кгс / см ² <R виг * m в = 130 * 0.9 = 117 кгс / см 2
Друге поєднання навантажень: постійна (власної ваги) + монтажна.
Розрахункова схема:
M max
g
L = 2.5 м
L = 2.5 м
Q
0.432 * L


s = M max / W <= R виг * m в
М max = 0.07 * g '* L ² + 0.207 * 2 * Q * L
де Q - розрахункова монтажна навантаження.
Q = Q н * g = 100 * 1.2 = 120 кгс
де Q н - нормативна монтажна навантаження (Q н = 100 кгс);
g - коефіцієнт надійності за монтажною навантаженні (g = 1.2).
M max = 0.07 * 2.5 2 * 40,93 + 0.207 * 2 * 120 * 2.5 = 14210 кгс * см
s = 14210 / 45,125 = 314.9 кгс / см ²> R виг * m в = 130 * 0.9 = 117 кгс / см 2
Вибираємо таке значення h = 2.5 см
W = 75 * 2.5 ² / 6 = 104.17 см ³
s = 14210 / 78,125 = 181.89 кгс / см ²> R виг * m в = 130 * 0.9 = 117 кгс / см 2
Вибираємо таке значення h = 3,2 см
W = 100 * 3,2 ² / 6 = 170,7 см ³
s = 14210 / 170,7 = 83.25 кгс / см ² <R виг * m в = 130 * 0.9 = 117 кгс / см 2
Висновок: в результаті перевірки приймаємо h = 3.0 см.
Розрахунок робочого настилу за другою групою граничних станів.
Поєднання навантажень: постійна (власної ваги) + тимчасова (снігова).
Розрахункову схему див. вище.
Перевірка полягає у визначенні прогину f.
f = 5 / 384 * (g ' + P ') * l 4 / EI <= [f] = L / 150 = 242.6 / 150 = 1.62 cм,
де E - модуль нормальної пружності (E = 1 * 10 5 кг / см 2);
I - момент інерції;
[F] - допустимий прогин.
I = bh ³ / 12 = 100 * 3,2 ³ / 12 = 273 см 4
При розрахунку за другою групою граничних станів g = 1.
g'' = G н * g * b * cosa = 27.5 * 1 * 1 * 0.93 = 25,6 кг / м
p''= р н * g * b * cos ² a = 150 * 1 * 1 * 0.93 2 = 129,74 кг / м
f = 5 / 384 * (25,6 + 129,74) * 10 -2 * 10 8 / (1 ​​* 10 5 * 273) = 0,74 см> 0,67 cм
Вибираємо таке значення h = 4.0 см
I = 100 * 4 ³ / 12 = 533.33 см 4
f = 5 / 384 * (25,6 + 129,74) * 10 -2 * 10 8 / (1 ​​* 10 5 * 533,33) = 0,37 см <1.62 cм
Висновок: в результаті розрахунку вибираємо h = 4 см.
2.3. Підбір перерізу кроквяних ніг.

Норми наказують виконувати розрахунок кроквяних ніг як однопрогонових балку.

Розрахункова схема:
L
M max


Розрахунковий проліт кроквяної ноги обчислюється за формулою:
L = a / cosa = 2.5 / 0.93 = 2.69 м
де a - довжина панелі ферми (a = 2.5 м)
Розрахунок за першою групою граничних станів.
g '= g * b' * cosa + r * b * h * cosa * g
де g - коефіцієнт надійності за навантаженням (g = 1.1);
r - щільність деревини (r = 500 кг / м ³);
b, h - характеристики перерізу (b = 12,5 см; h = 15 cм (з сортаменту)).
b '- ширина смуги збору навантаження (b' = 1 м).
g '= 31 * 1 * 0.93 + 500 * 0.125 * 0.15 * 1.1 = 34,6 кгс / м
p '= p н * g * cosa * b' = 150 * 1.1 * 0.93 * 1 = 142,7 кгс / м
М max = (g '+ p') * L ² / 4 = (34,6 + 142,7) * 2.69 ² / 4 = 508.52 кгс * м
W тр = M max / (R uзг * m в) = 50852 / (130 * 0.9) = 434,6 см ³
W = bh ² / 6 = 12,5 * 15 2 / 6 = 468,75 см ³> W тр = 434,6 см ³
Розрахунок за другою групою граничних станів.
f = 5 / 384 * (g '+ p') * L 4 / EI <= [f] = L / 200 = 269 / 200 = 1.35 см
I = bh 3 / 12 = 12.5 * 15 3 / 12 = 3515,7 см 4
g '= g * b' * cosa * g + r * b * h * cosa * g * b '=
= 27,5 * 1 * 0.83 * 1 + 500 * 0,125 * 0.15 * 0.93 * 1 * 1 = 34,95 кгс / м
p '= pн * (cosa) 2 * g * b' = 150 * 0.8649 * 1 * 1 = 129,74 кгс / м
f = 5 / 384 * (34,74 + 129,74) * 2,69 4 * 10 -2 * 10 8 / (1 ​​* 10 5 * 3515,7) = 0.32 см <[f] = 1.35 см
Висновок: брус перерізом 12,5 х 1.5 см задовольняє вимогам.
2.4. Підбір перерізу прогону.
Розрахунок перерізу прогону проводиться за двома групами граничних станів.
M max
L = 4 м
h
b '
b


Підбір перерізу прогону.
g '= g * cosa * а / cosa + grbh * а / cosa * n / L * cosa + 2 b' h * cosa * rg,
p '= p н g * (cosa) 2 * a / cosa
де b, h - характеристики перерізу кроквяних ніг (b = 7.5 см, h = 12.5 см);
n - число кроквяних ніг (n = 5);
a - відстань між прогонами по горизонталі (a = 2.17 м);
g = 1.1
2 * b 'xh = 2 * 5 x 20 см - перетин прогону.
g '= 31 * 2.5 + 1.1 * 5 * 0.15 * 0.125 * 500 * 2.5 / 4 +
+ 0.175 * 0.05 * 0.93 * 500 * 1.2 = 77.5 + 35.2 + 4.2 = 117.6 кгс / м
p '= 150 * 1.6 * 0.93 2 * 2.5 = 558 кгс / м
Перевірка перетину за першою групою граничних станів.
s = M max / W <= R виг * m в
М max = (g '+ p') * l ² / 12 = (117.6 + 558) * 4 2 / 12 = 83361 кгс * см
W = 2 b 'h ² / 6 = 2 * 5 * 20 2 / 6 = 687.8 см 3
W тр = М max / m в * R u   = 83361 / 0.9 * 140 = 687.8 см 3
Перевірка перетину за другою групою граничних станів.
f <[f] = L / 200 = 400 / 400 = 1 см
f = 5 / 384 * (g + p' н) * L 4 / EI
g = g' / g = 117.6 / 1.1 = 110.87 кгс / м
p = p' / g = 558 / 1.6 = 348.75 кгс / м
I = 2 b 'h 3 / 12 = 2 * 5 * 20 3 / 12 = 6666.7 см 4
f = 5 / 384 * (1.1 + 3.5) * 400 4 / (1 ​​* 10 5 * 6666.7) = 0.46 см <[f] = 1 см
Висновок: брус перерізом 5 х 20 см задовольняє вимогам. Так як крайні прольоти скорочені, то умови міцності і за прогинами виконуються і для них.
2.5. Розрахунок цвяхового вибою.
a
0.21L
M оп


Задамо діаметр цвяха d гв = 5.5 мм.
Визначаємо a = 0.21 L - 23 d гв = 0.21 * 400 - 23 * 0.55 = 71.35 cм
Визначаємо Q = Mоп / a = 86666.7 / 71.35 = 1214.7 кгс
Визначаємо T гв = Q / 2 = 607.35 кгс
Визначаємо T 1гв = 400 * d 2 гв = 121 кгс
Знаходимо кількість цвяхів n = Tгв / T1гв = 607.35 / 121 = 5.02,
Приймаються n = 6 шт.

3. Розрахунок і конструювання елементів ферм.
3.1. Визначення вузлових навантажень.
Всі вертикальні навантаження, що діють на ферму, діляться на постійні і тимчасові. При визначенні зусиль приймається, що всі навантаження включені до вузлів верхнього пояса.
P - вузлова навантаження від дії снігу.
G - вузлова навантаження від дії власної ваги.
G = g '1 B + g св * d * B
g св = (g + p сн) / (1000 / (L * k св) - 1) = 459.6/37.66 = 12.2
G = 117.6 * 4 + 12.2 * 2.69 * 4 = 601.6
де d - довжина панелі, яка вимірюється вздовж верхнього пояса ферми;
b, h - характеристики перерізу прогону.
k св - коефіцієнт, що залежить від типу і конструкції ферми (k св = 5)
P = p '1 B = 4 * 558 = 1222 .19 кгс = 2232 кг
де B - довжина панелі.
G + P = 2232 + 601.6 = 2833.6 кг
3.2. Визначення зусиль в стержнях ферми.
Розрахунок виконується на одиничних навантаженнях, прикладених до половини ферми.
0.5
1
1
0.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
16
18
20
13
21
15
19
17


№ стрижня
Частина ферми
Од. навантаження зліва
Од. навантаження праворуч
Од. навантаження по всій фермі
Зусилля при G + P, тс
Сніг по лев. Пол. + Соб. вагу по всій фермі
1
Верхній пояс
-4,71
-2,02
-6,73
-18,844
-14,4
2
-3,37
-2,02
-5,39
-15,092
-10,648
3
-2,02
-2,02
-4,04
-11,312
-6,868
4
-2,02
-2,02
-4,04
-11,312
-6,868
5
-2,02
-3,37
-5,39
-15,092
-7,678
6
-2,02
-4,71
-6,73
-18,844
-8,482
7
Нижній пояс
4,37
1,87
6,24
17,472
13,358
8
4,37
1,87
6,24
17,472
13,358
9
3,12
1,87
4,99
13,972
9,858
10
1,87
3,12
4,99
13,972
7,108
11
1,87
4,37
6,24
17,472
7,858
12
1,87
4,37
6,24
17,472
7,858
14
Розкоси
-1,35
0
-1,35
-3,78
-3,78
16
-1,6
0
-1,6
-4,48
-4,48
18
0
-1,6
-1,6
-4,48
-0,96
20
0
-1,35
-1,35
-3,78
-0,81
13
Стійки
0
0
0
0
0
15
1
0
1
2,8
2,8
17
0,5
0,5
1
2,8
1,7
19
0
1
1
2,8
0,6
21
0
0
0
0
0

3.3. Підбір перерізів елементів ферм.
1) Верхній пояс.
Вибираємо стрижень з найбільшим стискаючим зусиллям. У даному випадку це стрижні 1, 6, N = 7.79 тс.
Перевірка за умовою міцності.
s = N / A нт <= R з * m в
R з = 130 кгс / см 2 ; M в = 1; b = 12.5 см
h тр = N / (R з * m в * b) = 18800 / (130 * 1 * 12.5) = 11,6 см
Округлюємо в більший бік до найближчого сортаментний значення h = 12,5 см
Перевірка за умовою стійкості.
s = N / (j * A бр) <= R з * m в
j - коефіцієнт поздовжнього вигину
j = 1 - 0.8 (l / 100) 2, при l <75
j = 3100 / l 2, при l> = 75
l - гнучкість стержня
l = max (l x; l y)
l x - гнучкість у площині ферми.
l x = L px / i x
L px - відстань між вузлами верхнього поясу (L px = 2.325 м).
i x - радіус інерції.
i x = 0.289 h = 0.289 * 12,5 = 3,6 см
l x = 235.5 / 3.6 = 64.58
l y - гнучкість з площини ферми.
l y = L py / i y
L py - відстань між двома суміжними прогонами (L py = 2.426 м).
L py = L px, так як прогони встановлені у вузлах верхнього пояса.
i y - радіус інерції.
i y = 0.289 b = 0.289 * 12.5 = 3.613 см
l y = 232.5 / 3.6 = 64.58
l = 64.58 <75
j = 3100 / 64.58 2 = 0.74
N / (j * b * h) = 18800 / (0.74 * 12.5 * 12.5) = 166.9 кгс / см 2> R с * m в = 130 кгс / см 2
Приймаємо значення h = 15 см
i x = 0.289 h = 0.289 * 15 = 4.35 см
l x = 232.5 / 4.35 = 53.45
l = 53.45 <75
j = 1 - 0.8 (53.45 / 100) 2 = 0.82
N / (j * b * h) = 18800 / (0.82 * 12.5 * 15) = 122.3 кгс / см 2 <R с * m в = 130 кгс / см 2
Вибираємо брус перерізом b = 12.5 см; h = 15 см
2) Нижній пояс.
Вибираємо стрижень з найбільшим розтягуючим зусиллям. У даному випадку це стрижні 7, 8, N = 17.5 тс.
s = N / A нт <= R p * m в
R p = 100 кгс / см 2; m в = 1
A нт треб = N / (R p * m в) = 17500 / (100 * 1) = 175 см 2
А п = 1.25 * A нт = 1.25 * 175 = 218.75 см ²
З конструктивних міркувань вибираємо брус перерізом b = 12.5 см; h = 17.5 см
3) Розкоси
Вибираємо розкоси 14 і 16 із зусиллями N 1 = 3.75 тс та N 2 = 4.48 тс.
R з = 130 кгс / см 2; m в = 1; b 1 = b 2 = 12.5 см
L 1 = 2.69 м, L 2 = 3.2 м (з креслення).
A тр = N / (R з * m в)
Розраховуємо Розкіс 14:
A ТР1 = 3750 / (130 * 1) = 28.8 см 2
h ТР1 = A ТР1 / b 1 = 28.8 / 12.5 = 2.3 см
Округлюємо до найближчого сортаментний: h 1 = 2.5 см
Перевіряємо вибраного перетин:
s = N / (A * j) <= R з * m в
i x1 = 0.289 h 1 = 0.289 * 2.5 = 0.72 cм
l x1 = L 1 / i x1 = 269 / 0.72 = 373.61
i y1 = 0.289 b 1 = 0.289 * 12.5 = 3.613 cм
l y 1 = L 1 / i y 1 = 269 / 3.613 = 74.5
l 1 = 373.61
Так як максимальна гнучкість розкосів не повинна перевищувати l = 150, приймаємо значення h 1 = 10 см.
i x1 = 0.289 * 10 = 2.89 cм
l x1 = 269 / 2. 89 = 93.2
l 1 = 93.1> 75
j 1 = 3100 / l 1 2 = 3100 / 93.1 2 = 0.35
N 1 / (b 1 * h 1 * j 1) = 3750 / (12.5 * 10 * 0.35) = 85.7 кгс / см 2 <R с * m в = 130 кгс / см 2
Вибираємо брус перерізом b = 12.5 см; h = 10 см
Розраховуємо Розкіс 16:
A ТР2 = 4480 / (130 * 1) = 34.4 см 2
h ТР2 = A ТР2 / b 2 = 34.4 / 12.5 = 2,76 см
Округлюємо до найближчого сортаментний: h 2 = 7.5 см
Перевіряємо вибраного перетин:
i x 2 = 0.289 * 7.5 = 2.17 cм
l x 2 = 320 / 2.17 = 151.4
i y 2 = 0.289 * 12.5 = 3.613 cм
l y2 = 320 / 3.613 = 88.57
l 2 = 151.4
Так як максимальна гнучкість розкосів не повинна перевищувати l = 150, приймаємо значення h 2 = 10 см.
i x2 = 0.289 * 10 = 2.89 cм
l x2 = 320 / 2.89 = 110.7
l 2 = 100.7> 75
j 1 = 3100 / l 1 2 = 3100 / 110.7 2 = 0.25
N 2 / (b 2 * h 2 * j 2) = 2480 / (12.5 * 10 * 0.25) = 79.36 кгс / см 2 <R с * m в = 130 кгс / см 2
Вибираємо брус перерізом b = 12.5 см; h = 10 см
4) Стойки.
Вибираємо стійку 15 з найбільшим зусиллям N = 2.8 тс.
s = N / A тр <= R р ст * g з
R р ст = 2300 кг / м ²; g з = 1
A тр = N / (R р ст * g с) = 2800 / (2300 * 1) = 1.22 см ²
A повн = A тр / 0.75 = 1.22 / 0.75 = 1.63 см 2
A повн = p * d 2 / 4 => d повн = 1.3 см
Вибираємо стрижень d = 14 мм

4. Розрахунок і конструювання вузлів ферм.
4.1 Проміжні вузли ферми. Вузол на колодці
Перевірка по площі опертя:
N р * cosa / B * h вр <R c м а
R c м а = R c м / (1 ​​+ (R c м / R c м 90 * sin 3 a - 1)) = 140 / (1 ​​+ (140/24 - 1) * 0,7) = 140 / 4,4 = 31,8
N р * cosa / B * h вр   = 4480 * 0,93 / 12,5 * 3,13 = 106,5
Перевірка не забезпечується => робимо перевірку на сколювання
| (N лев-N пр.) | / B * l скель = R c к.ср. * m в
| N лев-N пр. | = 4,37 - 1,87 = 2.5
l скель = 10h вруб = 31.3 см
R ск.ср. = R ск / (1 ​​+ (l скель / e))
Де: e - ексцентриситет сил сколювання
е = l Н.Т. / 2 = 17,5 / 2 = 8,75 см
= 0,25
R ск.ср. = 24 / (1 ​​+0,25 * 31.3/8.75) = 12,7 кг / см 2
| (N лев-N пр.) | / B * l скель = 2500/12, 5 * 31,3 = 6,4 кг / см 2 <12,7 кг / см 2
4.2 Центральний вузол нижнього пояса
N / B * h вр <R ск * m в
N = P / 4 * l ф * h ф = 1500 / 4 * 1500 * 300 = 1 / 1200 = 0,0008 кг
N / B * h вр <R ск * m в = 0,0008 / 3,13 * 12,5 = 0,00002 <12,7 кг / см 2
R ск = 12,7 кг / см 2
Виконуємо конструктивно
Перевірка за сколюванню
| (N лев-N пр.) | / B * l скель <R c к.ср. * m в
Розкіс 16
1600/12, 5 * 31,3 = 4,1 <10,7 кг / см 2
l скель <10h вр = 10 * 3,13 = 31,3 см
А скель <10h вр * B = 12,5 * 31,3 = 387,5 см 2
N / А скель <R ск.ср. = 1600/387, 5 = 4,12 кг / см 2 <10,71 кг / см 2
Розкіс 18
1600/12, 5 * 31,3 = 4,1 <10,7 кг / см 2
l скель <10h вр = 10 * 3,13 = 31,3 см
А скель <10h вр * B = 12,5 * 31,3 = 387,5 см 2
N / А скель <R ск.ср. = 1600/387, 5 = 4,12 кг / см 2 <10,71 кг / см
Перевірка колодки у площині обпирання розкосу в колодку
N / B * h рас <R см * m в
R c м а = R c м / (1 ​​+ (R c м / R c м 90 - 1) * sin 3 a) = 140 / (1 ​​+ (140/24 - 1) * 0,7) = 140 / 4,4 = 31, 8
N / B * h рас = 1600/10 * 12,5 = 12,8 <31,8
Стик нижнього пояса з використанням вставки для ферми 15 м.
Нагельних полі
1. d - діаметр нагеля
d наг = h / 9,5 = 1,4 см = 14 мм.
2. N - зусилля, що виникає в нагельних полі
N = * d 2 = 250 * 1,96 = 490 кг
3. а - ширина накладки
a = 6 * d наг = 6 * 1,4 = 8,4 см
4. n - кількість нагелів
n = N / 2 * N наг = 17500 / 2 * 490 = 17,86 = 18
Центральна стійка
n = 500 / 2 * 490 = 0,52 = 2
Подгаечний брус
Mmax = 250 * (12,5 + 8,4) / 4 = 8337,5 кгс
Возмем брус розміром: b = 7,5 см, h = 7,5 см
W = 7,5 * 7,5 2 / 6 = 70,31 см 3
Mmax / W <R і * m в = 140 кг / см 2    
Mmax / W = 8337.5/166.67 = 118,56 кг / см 2    
4. 3. Опорний вузол.
Вибираємо опорний вузол на натяжних хомутах.
Опорний вузол утворений колоною, верхнім поясом і нижнім поясом. Зусилля в опорному вузлі передаються в наступному порядку: стискуюче зусилля верхнього пояса передається на вкладиш; на вкладиші вертикальна складова цього зусилля передається через подбалку і підфермової брус на колону; горизонтальна складова зусилля передається на швелер, потім на ліві куточки і через 4 тяжа на праві куточки , з куточків на накладки, а потім через нагельних полі зусилля передається на нижній пояс.
1) Розрахунок тяжів.
s = N н п / 4 A т тр <= R р ст * g c
R р ст = 2100 тс / см 2; g c = 1; N н п = 13.34 тс
A т тр = N н.п / 4 R y g c = 13340 / (2100 * 1 * 4) = 1.6 см ²
А бр = А т тр / 0.7 = 1.6 / 0.7 = 2.3 см 2 => d = 2.5 см ²
Округлюємо до найближчого сортаментний значення d т = 2.5 см
2) Розрахунок болтів (нагелів), що прикріплюють накладки до нижнього поясу.
Діаметр болта (нагеля) приймаємо з конструктивних міркувань
D б = h н п / 9.5 = 17.5 / 9.5 = 1.3 см Þ d = 1.84 см
Кількість болтів (нагелів)
Т б = 250 * d 2 = 250 * 1.5 2 = 562.5 кгс
n б = N н п / (n ср * Т б) = 13340 / (562.5 * 2) = 11.8 шт Þ n б = 12 шт
3) Розрахунок опорного вкладиша.
h оп в п
b н п
a


s = N в п / A в п <= R a см * m в
R a см = R см / [1 + (R см / R 90 см - 1)] * (sina) 3
R см = 130 кгс / см 2; R 90 см = 30 кгс / см 2; m в = 1; N в п = 10.65 тс
R a см = 130 / [1 + (130 / 30 - 1) * 0,7] = 100.14 кгс / см 2
s = 10650 / 12.5 * 15 = 56.89 кгс / см 2 <= 100.14 * 1 = 100.14 кгс / см 2
Опорний вкладиш задовольняє необхідним умовам.
4) Розрахунок накладок.
s см = N н п / (2 A нк) <= R см * m в
R см = 130 кгс / см 2
A нк> = N н п / (2 R см * m в) = 13340 / (2 * 130) = 51.3 см 2
Висоту накладок приймаємо з конструктивних міркувань рівній висоті нижнього пояса
h нк = 12.5 см
b нк = A нк / h нк = 51.3 / 12.5 = 4.1 см Þ b нк = 5 см
5) Розрахунок швелера
N т
N т
N т
N т
2N т
2N т
M max


M max = N т (a + b / 2)
де a - товщина накладки;
b - товщина нижнього пояса ферми.
N т = N н п / 4 = 13 340 / 4 = 3335
M max = 3335 * (5 + 6.25) = 37518 кгс * см
s = М max / W <= R р ст * g c
W у тр = М max / (R р ст * g c) = 37518 / (2100 * 1) = 14.86 см 3
З конструктивних міркувань вибираємо швелер № 20 з W y = 153 см 3, що задовольняє умові W y> = W у тр
6) Розрахунок куточків.
N т
N т
M max


М max = N н п / 8 * (c + h / 2) = 13340 / 8 * (20 + 12.5 / 2) = 63523.31 кгс * см
де c - подвоєне відстань між кромкою накладки і віссю тяжа;
h - висота накладки
s = М max / W x <= R р ст * g c
R р ст = 2300 кгс / см 2
W x тр = М max / (R y * g c) = 6352.31 / (2100 * 1) = 10.89 см 3
Вибираємо нерівнополичний куточок № 9/5.6 товщиною 6 мм з W x = 11.67 см 3, що задовольняє умові W x> = W x тр.
7) Підбір перерізу підфермової бруса.
N верт = (G + P) * n / 2 = 2833 * 6 / 2 = 8499 кгс
де n - кількість панелей.
s = N верт / (b п бр * b) <R 90 см * m в
b п бр = N верт / (b * R 90 см * m в) = 8499 / (30 * 12.5 * 1) = 21.3 см
Вибираємо підфермової брус перерізом b = 22 см; h = 10 см.
4. 4. Стик нижнього пояса.
1) Будівельний підйом
f стр = L ф / 200 = 1500 / 200 = 7.5 см
2) Розрахунок болтів (нагелів), що прикріплюють накладки до нижнього поясу.
Діаметр болта (нагеля) приймаємо з конструктивних міркувань
D б = h н п / 9.5 = 17.5 / 9.5 = 1.84 см Þ d = 2 см
Кількість болтів (нагелів)
Т б = 250 * d 2 = 250 * 2 2 = 1000 кгс
n б = N н п / (n ср * Т б) = 13340 / (1000 * 2) = 6.67 шт Þ n б = 8 шт
3) Розрахунок накладок.
s = N н п / (2 A нк) <= R р * m в
R р = 100 кгс / см 2
A нк> = N н п / (2 R р * m в) = 13340 / (2 * 100 * 1) = 66.7 см 2
Висоту накладок приймаємо з конструктивних міркувань рівній висоті нижнього пояса
h нк = 12.5 см
b нк = A нк / h нк = 66.7 / 12.5 = 5.3 см Þ b нк = 7.5 см
Вибираємо накладки перетином b = 7.5 см h = 12.5 см.

Список використовуваної літератури:
1. "Конспект лекцій по дерев'яним конструкціям" Ширяєв Г. В. - 2003 р.
2. Карлсен "Дерев'яні та пластмасові конструкції".
3. Кауфман "Дерев'яні конструкції".
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Курсова
123.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Сталевий каркас одноповерхового промислового будинку
Визначення сейсмічних навантажень діючих на залізобетонний каркас одноповерхового будинку
Проектування дерев`яного житлового будинку
Головні типи великоросійського дерев`яного храму 2
Головні типи великоросійського дерев`яного храму
Кижи - музей-заповідник народного дерев`яного зодчества
Архангельський музей дерев`яного зодчества Малі Корели
Монтаж одноповерхового промислового будинку
Проектування одноповерхового житлового будинку
© Усі права захищені
написати до нас