МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

КІРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Будівельних, дорожніх машин та будівництва»

Курсова робота

з курсу «Конструкції з дерева і пластмаси»

Виконав: студент гр.ПБ-98-2

Свінцицький С.О..

Прийняв: к.т.н. доцент

Настоящий В.А.

Кіровоград 2001 р.

1. Вступ

Даний проект розроблено на основі завдання № 32 виданого кафедрою “Будівельні, дорожні машини та будівництво”.

2. Призначення будівлі

Проектуєма будівля призначена для житлових цілей в м. Купянск.

3. Розрахункова частина

3.1. Розрахунок покрівлі

В якості огороджувальних конструкції покриття приймаємо дощато-цвяхові щити з дошок третього сорту розміром в плані 2,0х1,5 м, які опирається на нерозрізні спарені прогони з другого сорту деревини. По дощатим щитам вкладають по шару рубероїда, утеплювач, асфальтова стяжка і троьохшаровий рубероїдний килим.

В якості утеплювача приймаємо 2 шара мінераловатних плит товщиною по 5 см кожна з об’ємною массою =350 кг/м³.

Відповідно класу відповідальності будівлі призначаємо коєфіцієнт надійності за призначенням _n=0.95

3.1.1. Збір навантажень

При співвідношенні коефіцієнт надійності для снігового навантаження складає _f=1.4

Таблиця 1 – навантаження на 1 м² горизантальной проекції покриття.

№	Вид навантаження	Нормативне навантаження кН/м	Коефіцієнт наванта-ження f	Розрахун-кове наван-таження кН/м
1.	Рулоний троьхшаровий килим	0.10	1.3	0.13
2.	Асфальтна стяжка =1 см, S=1800 кг/м3	0.18	1.3	0.23
3.	Мінераловатні плити =10 см, S=350 кг/м3	0.35	1.3	0.46
4.	Шар пароізоляції	0.03	1.2	0.04
5.	Дошки робочого настилу =19 мм, =700 кг/м3	0.133	1.1	0.15
6.	Продольні діогональні бруски	0.07	1.1	0.08
Всього постійне навантаження		0.86		1.09
Спарені прогони перерізом 2х4.0х17.5		0.091	1.1	0.1
Тимчасове навантаження – сніг		0.7	1.4	0.98
Всього		1.62		2.13

Покрівельний щит розраховуємо, як двох прольотну нерозрізну балку.

3.1.2. Розрахунок на постійне і тимчасове снігове навантаження.

Розрахунковий опір згину і модуль пружності деревини берези третього сорту з урахуванням коефіцієента умов роботи m_в і коефіцієнта надійності по призначенню _n:

де - розрахунковий опір деревини.

Погоне навантаження на полосу щита шириною 1 м:

• нормативне

• розрахункове

Розрахунковий згинаючий момент:

Момент опору і момент інерції полоси 1 м:

Напруження

В зв’язку з малим напруженням зменьшуємо товщину дошок робочого настилу до  = 16 мм, після чого слідує що:

Погоне навантаження становить:

• нормативне

• розрахункове

Згинаючий момент:

Геометричні характеристики:

Напруження:

Потоншення далі не можливе.

Перевіряємо жорсткість:

3.1.3. Розрахунок на зосереджений вантаж

P^H=1 кН З коефіцієнтом надійності _f=1.2 і постійне навантаження.

Розрахунковий згинаючий момент:

В зв’язку з наявності в щиті розкісної підшивки, зосереджений вантаж розподіляється на полосу настила шириною 0.5 м. Враховуючи це,

Напруження

де m_н =1.2 – коефіцієнт умов роботи при дії монтажного навантження.

3.1.4. Розрахунок прогона

При відстані між прогонами 1 м навантаження на 1 м прогона:

• нормативне

• розрахункове

Розрахунковий згинаючий момент на опорах нерозрізного прогона прольотом 4.5 м

Потрібний момент опору

де - для деревини береза другого сорту

Приймаємо прогон з двох дошок перерізом 40х175 мм, для якого:

Напруження:

Відносний прогин

3.1.5. Розрахунок стику прогона

Стик дошок прогона розташовують в розбіжку на відстані 0.21L выд осі опор.

Для сполучення двох дошок між собою приймаємо цвях діаметром 4 мм і довжиною 120 мм.

Несуча спроможність одного цвяха для однозрізних сполучень:

де

Розрахункова несуча спроможність

Необхідна кількість цвяхів з кожного боку стика

Приймаємо 6 штук.

3.2. Розрахунок кроквяної балки

Проектуємо клеефанерну балку з плоскими стінками з березової клееної фанери марки ФСФ. Уклон верхнього пояса балки приймаємо i=1:10. Верхній пояс проектуємо з дошок берези третього сорту перерізом 169х33 мм (після остружки дошок 175х40 мм) з пропилами, нижній з таких же дошок другого сорту. Переріз балки приймаємо коробчатий з трьома фанерними стінками товщиною 9 мм кожна.

3.2.1. Навантаження на балку

Навантаження на один кв.метр горизонтальної проекції від захисних конструкцій покриття і покрівлі.

,

Нормативне снігове навантаження

де =1 – коефіцієнт переходу від снігового навантаження на поверхні землі до навантаження по покритті.

Власна вага балки

де k_вв – коефіцієнт власної ваги балки

Розрахункове снігове навантаження

де

при

Погонне навантаження на балку:

• нормативне

• розрахункове

де a – крок несучих конструкцій.

3.2.2. Конструктивний розрахунок

Висоту поперечного перерізу балки в середині прольота – приймаємо: h=152.5 см, що відповідає стандартної ширині фанерного листа.

При уклоні покрівлі i=1:10 висота перерізу на опорі буде

Потрібна ширина перерізу балки визначається з виразу:

де - розрахунковий опір клеєної деревини берези другого сорту розтягу вздовж волокон.

Приймаємо пояса балки з двох дошок з занальною шириною . Тоді загальна ширина балки

Розрахунковими перерізами балки будуть перерізи з координатами:

де

• розрахунок по нормальним напруженням і на стійкість фанерної стінки;

x₂ = 1.1 м (відстань від опори до першого стика)

• розрахунок фанерних стінок по головним напруженням;

x₃ = 0.55 м (відстань від осі опори до середини первої панелі балки)

• розрахунок фанерної стінки на стійкість

x₄ = 0 (опорний переріз)

• розрахунок на зріз фанерної стінки і на сколювання між поясом і стінкою

x₅ = l/2 – розрахунок по деформаціям

Для цих перерізів обчислюються:

• згинаючий момент і поперечна сила

• висота перерізу, відстань між центрами поясів, висота стіни в просвіті

• приведені до фанери геометр. хар-ки

а) момент інерції

де - коефіцієнт приведення

k_ф – коефіцієнт, який враховує підвищення модуля пружності фанери при згині в площині листа.

б) момент опору

в) статичний момент площі на рівні внутрішньої кромки

Для перерізу

де , маємо

Для іншіх перерізів всі необхідні параметри обчислюють аналогічно. Результати обчислень зведені в табл.2

Таблиця 2.

№ пере-різу	коор-дината x, м	Зусилля		Висота перерізу, см			Приведені до фанери геометричні характеристики
		M, кНм	Q, кН	hx	hx	hcт	Iпр, см4	Wпр, см3	Sпр, см3
1.	4.6	163.9	13.5	138.5	121.6	104.7	1366245	19729	9054
2.	1.1	57.7	47.2	103.5	86.6	69.7	641647	12399	6448
3.	0.55	30.3	52.5	98	81.1	64.2	556324	11354	6038
4.	0	-	57.8	92.5	75.6	58.7	478128	-	5629
5.	6.0	-	-	152.5	135.6	118.7	1752650	-	-

Перевірка напружень