Поздовжні і поперечні ребра | 0,128 | 1,1 | 0,1408 | 4 | Утеплювач - мінераловатні плити | 0,075 | 1,1 | 0,09 | 5 | Пароізоляція | 0,02 | 1,3 | 0,026 | 6 | Постійна | 0,483 |
| 0,567 | 7 | Тимчасова | 1,5 | 1,6 | 2,4 | 8 | Повна | 1,983 |
| 2,967 |
Коефіцієнт надійності за снігового навантаження відповідно до п.5.7 СНиП 2.01.07-85 для відносини нормативної ваги покриття до ваги снігового покриву 0,483 / 1,5 = 0,32 <0,8 дорівнює g f = 1,6. Повне навантаження на 1 м панелі: нормативна q н = 1,983 × 1,5 = 2,97 кН / м; розрахункова q = 2,967 × 1,5 = 4,45 кН / м. Розрахункові характеристики матеріалів. Для фанери марки ФСФ сорти В / ВВ семишарових товщиною 10 мм за табл. 10 і 11 СНиП II -25-80 маємо: розрахунковий опір розтягуванню: R Ф.Р = 14 МПа; розрахунковий опір стисканню: R ф.с = 12 МПа; розрахунковий опір сколюванню: R ф.ск = 0,8 МПа; розрахунковий опір вигину: R ф.і90 = 6,5 МПа; модуль пружності: Е ф = 9000 МПа; Для деревини ребер по СНіП II -25-80 маємо модуль пружності Е ін = 10000 МПа. Геометричні характеристики перерізу панелі. Наведена розрахункова ширина фанерних обшивок згідно СНиП II -25-80 п.4.25. b пр = 0.9 × b при l> 6 a, де b - повна ширина плити, l - проліт плити, a - відстань між поздовжніми ребрами по осях. b пр = 0.9 × 1.48 = 1.332 м. Геометричні характеристики клеефанерной панелі приводимо до фанерною обшивці. Наведений момент інерції поперечного перерізу панелі.   Наведений момент опору поперечного перерізу панелі:  . Перевірка панелі на міцність. Максимальний згинальний момент в середині прольоту:  Напруження в розтягнутій обшивці:  , Де 0,6 - коефіцієнт, що враховує зниження розрахункового опору фанери в розтягнутому стику. (П.4.24 СНиП II -25-80). Розрахунок на стійкість стислій обшивки виробляємо за формулою:  При відстані між поздовжніми ребрами в просвіті з 1 = 0,424 м і товщина фанери d ф = 0,01 м.  тоді    Напруга в стислій обшивці:  Розрахунок на сколювання по клейовому шару фанерною обшивки (у межах ширини поздовжніх ребер) проводять за формулою:  Поперечна сила дорівнює опорної реакції панелі:  Наведений статичний момент верхньої фанерною обшивки відносно нейтральної осі:  Розрахункова ширина клейового з'єднання: b розр = 4 × 0,042 = 0,168 м. Дотичні напруги будуть:  . Перевірка панелі на прогин. Відносний прогин панелі:  , Де  - Граничний прогин в панелях покриття згідно з табл. 16 СНіП II -25-80. Розрахунок гнутоклеєної дерев'яної трехшарнирной рами. Вихідні дані: рама прольотом 21 м, кроком 3 м. Будівля другого класу відповідальності, g n = 0.95. Тву експлуатації А-1. Покрівля утеплена з клеефанерних плит. Район будівництва - Костромська обл., S = 1.5 кПа. На раму діють рівномірно розподілені постійні і тимчасові навантаження (т.сбор навантажень). При заданих геометричних розмірах рами і висоті стійки Н <4 м вітрове навантаження не враховується, тому що відсмоктування вітру на покрівлі зменшує зусилля в елементах рами. Власний вагу рами визначаємо при k св = 8:  кПа Збір навантажень 
s = 2.4 * 3 = 7.2 кН / м; q = 0.972 * 3 = 2.915 кН / м, де 3 - крок несучих конструкцій. Геометричний розрахунок див. рис. Довжина полупролета 10.5 м. Радіус вигину 3 м. Кут нахилу ригеля tg a = 1:4 = 0.25; a = 14 про 02 `. Кут між осями стійки і ригелі та дотичній до середньої точки вигину a 1 = (90 о + a) / 2 = 52 о. Центральний кут вигину в градусах 76 і радіанах 1.33. Довжина вигину l гн = r * 1.33 = 3.99 м. Довжина напіврами 13.77 м. 
Вісь напіврами розбиваємо на 6 перетинів.  
Статичний розрахунок: cos a = 0.97; sin a = 0.24 Зусилля від лівобічної снігового навантаження: Va = Vb = 3 * s * L / 8 = 56.7 кН; Ha = Hb =  = 31.64 кН. Перетин o: Q o = Ha; N o = Va; Перетин 1: M 1 =-Ha * h ст; Перетин 2: M 2 =-Ha * y 2 + Va * x 2-s * x 2 2 / 2; Q 2 = (Va-s * x 2) * cos a 1-Ha * sin a 1 N 2 = (Va-s * x 2) * sin a 1 + Ha * cos a 1 a 1 = (90 + a) / 2 = 52 o; cos a 1 = 0.62; sin a 1 = 0.79 Переріз 3: M 3 = Va * x 3-Ha * y 3-s * x 3 2 / 2; Перетин 4: M 4 = Va * x 4-Ha * y 4-s * x 4 лютого / 2 Перетин 5: Q 5 = Va-s * x 2; N 5 = Ha Зусилля від правобічної снігового навантаження: Va = Vb = s * L / 8; Ha = Hb = Перетин o: Q o = Ha; N o = Va Перетин 1: M 1 =-Ha * h ст Перетин 2: M 2 =-Ha * y 2 + Va * x 2; Q 2 = Va * cos a 1-Ha * sin a 1; N 2 = Va * sin a 1 + Ha * cos a 1 a 1 = (90 + a) / 2 = 52 o; cos a 1 = 0.62; sin a 1 = 0.79 Переріз 3: M 3 = Va * x 3-Ha * y 3 Перетин 4: M 4 = Va * x 4 - Ha * y 4 Перетин 5: Q 5 = Va; N 5 = Ha Зусилля від двосторонньої снігового навантаження дорівнюють сумі зусиль від односторонніх снігових навантажень. Зусилля від собственног ваги визначаються множенням зусиль від двосторонньої навантаження на відношення цих навантажень q / s = 3.25/7.2 = 0.45. Повні розрахункові зусилля дорівнюють сумі зусиль від двосторонньої снігового і власної ваги. Отримані значення зводимо в таблицю. 
Підбираємо перетину і робимо перевірку напруг. Перетин 2: М = 215 кНм; N = 134 кН. Приймаються деревину другого сорту у вигляді дощок перетином після острожки d х b = 1.6х19 см 2. Розрахунковий опір деревини при стиску з вигином з урахуванням ширини перерізу> 13 см, товщини дошки 1.6 см: Rc = R і = 12.5 МПа. (Див нижче) Необхідну величину перерізу визначаємо наближено за величиною згинального моменту, а наявність поздовжньої сили враховуємо коеф. 0.7:  м Приймаються висоту перерізу 92.8 см - 58 дощок. Перетин про: Q = 89 кН. Необхідну висоту перерізу на опорі визначаємо з умови міцності на сколювання. Розрахунковий опір сколюванню для деревини 2-го сорту: R ск = 1.5/0.95 = 1.579 МПа. Висота опорного перерізу:  м Приймаються висоту опорного перерізу з 29 дощок - bxh = 19 x 46.4 см 2. Висоту конькового перетину приймаємо рівної h к = 464 мм (29 дощок). Робимо перевірку напружень при стисненні з вигином. Згинальний момент, що діє в центрі перетину, що знаходиться на відстані від розрахункової осі, що дорівнює  см, визначиться за формулою: М = М 2 - N 2 e = 0.215-0.232 × 0.134 = 0.184 МНМ Розрахункові опори деревини 2-го сорту стислій внутрішньої кромки R c з урахуванням коефіцієнтів умов роботи - висоти перерізу m б = 0.9, товщини шарів m сл = 1.1 і коеф. гнуття m гн (таб.7, 8,9 [1]): r вн = r - e - h / 2 = 300-23.2-92.8 / 2 = 230.4 см; r вн / d = 230.4/1.6 = 144; m гн = 0.8 R c = R c × m б × m сл × m гн / g n = 15 × 0.9 × 1.1 × 0.8/0.95 = 12.51 МПа Розрахунковий опір деревини 1-го сорту розтягнутій зовнішньої крайки: r н = r - e + h / 2 = 300-23.2 +92.8 / 2 = 323.2; r н / d = 323.2/1.6 = 202; m гн = 0.7 R p = 12 × m сл × m гн / g n = 12 × 1.1 × 0.7/0.95 = 9.726 МПа Площа перерізу А, момент опору W, розрахункова довжина l p = 13.77 м, радіус інерції i, гнучкість l: A = b × h = 0.19 × 0.928 = 0.176 м 2;  м 3; r = 0.29 × h = 0.29 × 0.928 = 0.269 м; l = l p / r = 13.77/0.269 = 51.19. Коефіцієнт, що враховує змінність висоти перерізу напіврами, До жн = 0.07 +0.93 × ho / h = 0.07 +0.93 × 46.4/92.8 = 0.5. Коефіцієнт обліку додаткового моменту при деформації прогину:  Згинальний момент: Мд = М / x = 0.184/0.688 = 0.267 МНМ. Коефіцієнти До гв і К гн до моменту опору при перевірці напруг стиснення у внутрішній і розтягування в зовнішній крайках перерізу: До гв = (1 +0.5 × h / r) / (1 +0.17 × h / r) = (1 +0.5 × 0.928 / 3) / (1 +0.17 × 0.928 / 3) = 1.097 До гн = (1-0.5 × h / r) / (1-0.17 × h / r) = (1-0.5 × 0.928 / 3) / (1-0.17 × 0.928 / 3) = 0.892 Моменти сопротвленія перерізу з урахуванням впливу вигину верхньої та нижньої кромок: W н = W × До гв = 0.027 × 1.117 = 0.03 м 3 W в = W × До гн = 0.027 × 0.867 = 0.024 м 3 Напруги стиску і розтягання:  <R c  <R p Перевірка стійкості плоскої форми деформування рами. Рама закріплена з площини в покритті по зовнішніх кромках перетинів. Внутрішня кромка її перерізів не закріплена. В перерізах рами діють в основному негативні згинальні моменти, максимальні о серединах вигинів. При цьому верхні зовнішні зони перерізів рами є розтягнутими і закріпленими з площини, а нижні внутрішні зони стиснуті і не закріплені. Перевірка стійкості плоскої форми деформування напіврами. Розрахункова довжина розтягнутої зони дорівнює повній довжині напіврами l p = 13.77 м. Площа перерізу A = b × h = 0.19 × 0.8 = 0.176 м 2; Момент опору  м 3 Радіус інерції r = 0.29 × b = 0.29 × 0.19 = 0.0551 м Гнучкість l = l p / r = 13.77/0.0551 = 249.9. Коефіцієнт стійкості із площини при стисканні j y = 3000 / l 2 = 3000/249.9 2 = 0.048 Коефіцієнт стійкості при згині: j м = 140 × b 2 × K ф / l p × h = 140 × 0.19 2 × 1.13 / (13.77 × 0.928) = 0.447, де K ф = 1.13 - коефіцієнт форми епюри згинаючих моментів. Коефіцієнти K п N і K п M, що враховують закріплення розтягнутій кромки з площини, при при числі закріплень більше 4-х слід вважати суцільними: K п N = 1 +0.75 +0.06 × (l p / h) 2 +0.6 × a p × l p / h = 1 +0.75 +0.06 × (13.77/0.928) 2 +0.6 × 1.33 × 13.77/0.928 = 26.802 K п M = 1 +0.142 × (l p / h) +1.76 × (h / l p) +1.4 × a p = 1 +0.142 × (13.77/0.928) +1.76 × 0.928/13.77 +1.4 × 1.33 = 5.088 де a p = 1.33 - центральний кут гнутих частини в радіанах. Перевірка стійкості напіврами:  <1 Стійкість плоскої форми деформування забезпечена. Розрахунок вузлів. Опорний вузол вирішується за допомогою сталевого черевика, що складається з опорного листа, двох бічних фасонок і наполегливої діафрагми між ними, який зміцнює стійку до опори. (Див. мал.) 
Зусилля, що діють у вузлі: N = 106 кН, Q = 89 кН. Розрахунковий опір вздовж волокон R c = R c × m б × m сл / g n = 15 × 1 × 1.1/0.95 = 17.4 МПа. Розрахунковий опір поперек волокон R c М90 = 3 МПа. A = b × h оп = 0.19 × 0.464 = 0.088 м 2 Напруга зминання вздовж волокон  МПа <R c Напруга зминання поперек волокон  МПа <R c М90 Розраховуємо наполегливу вертикальну діафрагму на вигин як балку, частково затискання на опорах, з урахуванням пластичного перерозподілу моментів. Згинальний момент: M = Q × b / 16 = 0.089 × 0.19/16 = 0.0011 МНМ. Необхідний момент опору: W = M / R і = 0.0011/240 = 4.58 × 10 -6 м 3 = 4.58 см 3 R і = 240 МПа - опір металу вигину. Приймемо конструктивно h д = 20 см Товщина листа визначиться:  см - приймаємо 1.5 см. Бічні пластини приймаємо тойже товщини: А бп = 20 × 1.5 = 30 см 2; W = 20 × 1.5 2 / 6 = 7.5 см 3; N = Q / 2 = 0.089 / 2 = 0.0445 МН;  кН / см 2 <24 кН / см 2. Черевик кріпимо до фундаменту двома анкерними болтами, що працюють на зріз і розтяг. Стискаючі зусилля передаються безпосередньо на фундамент. Згинальний момент, що передається від черевика на опорний лист: М = Q × 0.1 = 0.089 × 0.1 = 0.0089 МНМ. Момент опору опорної площини черевика: W = 2 × b × l 2 / 6 = 2 × 9 × 48.5 2 / 6 = 7056.75 см 3, де b = 9 см-ширина опорної площини черевика, l = 48.5 см - довжина опорної площини черевика. Мнуть напруги під п'ятою: s = М / W = 890/7056.75 = 0.13 кН / см 2 <0.6 кН / см 2 - при бетоні В10. Приймаються болти діаметром 20 мм (А бр = 3.14 см 2, А нт = 2.18 см 2). Для того щоб зріз сприймався повним перерізом болта, встановлюємо під гайками шайби товщиною 10 мм. Зусилля в болтах визначаються за наступними формулами: розтягуючі зусилля, що припадає на один болт: N p = M / (2 / 3 × 2 × l) = 890 × 3 / (4 × 48.5) = 13.76 кН зрізаючого зусилля: N cp = Q / 2 = 44.5 кН. Напруження розтягу в межах зрізу: s = N p / А нт = 13.76/2.18 = 6.3 <0.8 × R = 0.8 × 24 = 19.2 кН / см 2. Напруження зрізу: s = N СР / А бр = 44.5/3.14 = 14.17 <R = 15 кН / см 2. Коньковий вузол вирішуємо за допомогою дерев'яних накладок і болтів. На накладки товщиною а = 10 см діє поперечна сила від односторонньої снігового навантаження: Q = 18.9 кН 
Зусилля, що передаються на другий ряд болтів: N 2 = Q / (e 2 / e 1 -1) = 18.9 / (92/28-1) = 8.3 кН, де e 2 = 92 см - відстань між другими рядами болтів, e 1 = 28 см - відстань між болтами . Зусилля передається на перший ряд болтів: N 1 = Q / (1 - e 1 / e 2) = 18.9 / (1-28/92) = 27.17 кН. Приймаються болти 22 мм. Несуча спроможність в одному зрізі болта при згині: Т і = (1.8 × d 2 +0.02 × a 2) ×  = (1.8 × 2.2 2 +0.02 × 10 2) ×  = 7.944 кН <2.5 × d 2 × = 8.974 кН; k a = 0.55 (таб. 19 [1]). При зминанні деревини: Т а = 0.8 × а × d × k a = 0.8 × 10 × 2.2 × 0.55 = 9.68 кН Т з = 0.5 × b × d × k a = 0.5 × 19 × 2.2 × 0.55 = 11.495 кН Т min = 9.68 кН Число двухсрезних болтів в першому ряду: n 1 = N 1 / (Т min × n cp) = 27.17 / (9.68 × 2) = 1.5 - приймаємо 2 болта Число двухсрезних болтів в другому ряду: N 2 = N 2 / (Т min × n cp) = 8.3 / (9.68 × 2) = 0.43 - приймаємо 1 болт Зминання торців напіврами під кутом a = 14 про 02 `до поздовжніх волокон: Розрахунковий опір з кутом:  кН / см 2  кН / см 2 <R см a. Перевіряємо накладки на вигин: М = Q × (l 1 - l 2) = 18.9 × 14 = 264.6 кНсм Напруга в накладці: s = М / W нт = 264.6/3022 = 0.088 кН / см 2 <R і = 1.4/0.95 = 1.47 кН / см 2  см 3. Розрахунок тришарової навісний панелі з обшивкою з алюмінію і середнім шаром з пінопласту g = 1 кН / м 3 з порожнечами. Обрамлення відсутня. Бічні кромки пінопласту покриті захисної мастикою. Власний вага панелі q = 0.2 кН / м 2. Нормальна вітрове навантаження w o = 0.23 кПа, аеродинамічний коефіцієнт 0.8. Довжина 6 м l, ширина 1.18 b м, товщина обшивки d = 0.001 м, товщина утеплювача з = 0.15 м. Навантаження на один погонний метр від власної ваги панелі: q н = 0.2 × 1.18 = 0.24 кН / м q = 0.24 × 1.1 = 0.264 кН / м вітрова: w н = wo × c × k = 0.23 × 0.8 × 0.5 = 0.092 кН / м w = 0.092 × 1.2 = 0.11 кН / м При розрахунку горизонтально розташованих навісних стінових панелей слід мати на увазі, що навантаження від власної ваги і вітрового тиску згинають панель в різних площинах, тому найбільшу напругу в обшивці треба визначати з урахуванням косого згину, загальну напругу вийде підсумовуванням напруг від сил діють в різних площинах.  кНм  м 3  кПа Нормальні напруження в обшивці від вітрового навантаження:  кПа s = s х + s y = 645.65 +69.45 = 715.1 кПа <140000 кПа Зсувні напруги в пінопласті:  кПа <10 кПа b ск = 1.18-11 × 0.07 = 0.41 м - загальна ширина площині зсуву за вирахуванням отворів.  м  Заходи і способи продовження терміну служби дерев'яних конструкцій. Поряд з будівництвом нових, громадських і виробничих будівель і споруд однією з найважливіших завдань є завдання збереження існуючих, серед яких значна частина містить дерев'яні несучі та огороджувальні конструкції. Правильна експлуатація будівель і споруд забезпечує їх справний стан, тобто збереження і безвідмовну роботу дерев'яних та інших конструкцій у межах не менше нормативного терміну служби, а в багатьох випадках дозволяє значно збільшити термін їх служби. Нормальними умовами експлуатації є такі, при яких дерев'яні конструкції не ушкоджуються, навантаження, що діють на них, не перевершують їх несучої здатності, а температура і вологість не перевищують допустимих. При порушенні цих умов дерев'яні конструкції можуть передчасно втратити свою несучу здатність і жорсткість. Ретельний огляд дерев'яних конструкцій повинен бути проведений при прийманні їх в експлуатацію і надалі повторюватися періодично, не рідше одного разу на рік. Важливу роль у продовженні терміну служби грає передчасна захист дерев'яних будівельних конструкцій та деталей від зволоження, ураження деревоокрашивающие і дереворуйнівними грибами, поразки комахами - шкідниками, а також від механічних ушкоджень. Захист від зволоження може бути забезпечена фарбуванням поверхонь відповідними вологозахисними лакофарбовими матеріалами. Їх наносять у рідкому вигляді тонким шаром пензлем або обприскувачем на поверхню експлуатованої дерев'яної конструкції або деталі. Товщина шару лакофарбового покриття повинна складати 100-250 мкм в залежності від умов експлуатації, а також від виду захисного матеріалу. Для боротьби з біовредітелямі здійснюють газову дезінфекцію дерев'яних конструкцій та елементів (фумігація) або обробку деревини гарячим повітрям. Деревину обробляють гарячим повітрям, подаючи його в закрите приміщення, найчастіше у горищне приміщення. Деревина протягом години повинна бути підігріта так, щоб усередині її була досягнута температура, при якій настає загибель відповідного виду біовредітеля. Температурно-вологісний режим має вирішальне значення для довговічності дерев'яних конструкцій, оскільки його порушення веде до зволоження і загнивання або перегріву і ослаблення деревини. Для захисту дерев'яних конструкцій та елементів, що експлуатуються в умовах підвищеної вологості або якщо сама деревина має високу вологість, застосовують антисептичні пасти дифузійного дії, що містять антисептик (фтористий натрій, бура) і сполучні матеріали (кам'яновугільні лаки, екстракти сульфітних лугів, латекси, поливинилацетатні емульсії) . У перші роки експлуатації конструкцій відбувається процес обмятія навантажених поверхонь сполук, а в конструкціях підвищеної вологості, - також усушка, зменшення розмірів елементів. У результаті цього щільність і монолітність сполук можуть бути порушені, болти можуть втратити первинне натягнення, з'являються щілини і зазори між елементами. Ослаблі болти повинні бути обов'язково підтягнуті і первісна щільність відновлена. Необхідно враховувати, що в більшості випадків причиною аварійного стану деяких дерев'яних конструкцій були незадовільна якість з'єднань, наявність перевантаження конструкцій і їх недостатнього горизонтального закріплення, наявність неприпустимих прогинів і виходу із площини. Перевантаження конструкцій, особливо постійним навантаженням, значно знижує надійність їх роботи і терміни їх нормальної експлуатації, оскільки тривала міцність деревини значно нижче короткочасною. При оглядах конструкцій необхідно строго стежити, щоб фактичні діють на конструкції навантаження не перевищували проектних. Таким чином, довговічність конструкцій з дерева багато в чому залежить від передчасної захисту від різних видів пошкоджень та правильного догляду за конструкцією. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ. 1.СНіП II -25-80 Дерев'яні конструкції. 2.СНіП II -3-79 Будівельна теплотехніка. 3.СНіП 2.01.07-85 Навантаження і впливи. 4.СНіП II -23-81 Сталеві конструкції. 5. Конструкції з дерева і пластмас: Учеб. для вузів. Під ред. Г.Г. Карлсена і Ю. В. Сліцкоухова .- 5-е вид., Перераб. і доп. М.: Стройиздат, 1986.-543с., Іл. 6. Зубарєв Г.М., Лялін І.М. Конструкції з дерева і пластмас: Учеб.пособие для студентів вузов.-М.: Вищ. школа, 1980.-311 с., іл. 7. Індустріальні дерев'яні конструкції. Приклади проектування: Учеб.пособие для вузів / Ю. В. Сліцкоухов, І.М. Гуськов, Л.К. Єрмоленко та ін; Під ред. Ю.В. Сліцкоухова .- М.: Стройиздат, 1991 .- 256с.: Іл. 8. Методичні вказівки. Методичний посібник з курс.проект.конструкцій з дерева. Автор: Борисова І.С. Кострома: ізд.КГСХА, 1999 р.-76 с.: Іл.
Додати в блог або на сайт
Цей текст може містити помилки.
Будівництво та архітектура | Курсова
109.8кб. | скачати
Схожі роботи:
Проектування і розр т конструкцій з дерева
Проектування конструкцій з дерева і пластмас плавального басейну
Вогнестійкість конструкцій з дерева та полімерів
Проектування залізобетонних конструкцій багатоповерхового будинку
Розрахунок дерев`яних конструкцій
Розрахунок елементів залізобетонних конструкцій
Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій
Автоматизоване проектування залізобетонних конструкцій стрижневих систем
Проектування конструкцій будинків з урахуванням теплотехнічних властивостей
| 