Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра Строительных Конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

на тему «Проектирование хоккейного стадиона»

Выполнил:

Семёнов К.В.

Проверил:

Фаизов И.Н.

Пермь 2009

Задание на проектирование

Рис. 1 - Геометрическая схема конструкции

Таблица 1 - Задание

	Наименование величин
Н	№ схемы	2 (Хоккейный стадион)
Е	Место строительства	г. Соликамск
С	Шаг конструкций	3,5 м
Т	Расчетный пролет	18 м
Е	Высота	f/l= 1/2
Р	Длина здания	55 м
О	Тип панели покрытия	Асбестоцемент
В	Средний слой панели	Пенополиуретан

1. Компоновка плиты

Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,5 м.

Ширина плиты принимается равной ширине плоского асбестоцементного листа по ГОСТ 18124 – 1,5 м. Толщина листа – 10 мм.

Асбестоцементные листы крепятся к деревянному каркасу шурупами диаметром 5 мм и длиной 50 мм через предварительно просверленные и раззенкованные отверстия.

Высота плиты h

Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер.

Ребра принимаем из ели 2-го сорта.

Толщину ребер принимаем 50 мм.

По сортаменту принимаем доски 50*150 мм.

После острожки кромок размеры ребер 50*145 мм.

Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 50 см.

Поперечные ребра принимаются того же сечения, что и продольные и ставятся в местах стыков асбестоцементных листов. листы стыкуются на «ус». Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два поперечных ребра. Пароизоляция – окрасочная по наружной стороне обшивки.

Окраска производится эмалью ПФ-115 за 2 раза.

Вентиляция в плитах осуществляется вдоль плит через вентиляционные отверстия в поперечных ребрах.

1.1 Теплотехнический расчет плиты

Место строительства: г. Соликамск

Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92:

t_ext=-37°С;

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода:

t_ht=-6,7°С;

Продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой ≤8°С: z_ht=245 суток;

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: t_int=12°С;

Зона влажности: 3 (сухая);

Влажностный режим помещений: влажный (75%);

Условия эксплуатации: Б (нормальный);

Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Наименование слоя
Рулонный ковёр (2 слоя рубероида)	600	0,010	0,17	0,059
Асбоцементный лист	1800	0,010	0,52	0,019
Пенополиуретан ТУ 67-87-75	40	Х	0,04
Асбоцементный лист	600	0,010	0,52	0,019

Принимаем толщину утеплителя 80 мм.

1.2 Сбор нагрузок на плиту (кН/м²)

Сбор нагрузок выполняем в табличной форме:

N п/п	Наименование нагрузки	Единицы измерения	Нормативная нагрузка	f	Расчетная нагрузка
I	Постоянные:
1	Кровля 2 слоя рубероида	кН/м2	0,100	1,3	0,130
2	Собственный вес продольных ребер:	кН/м2	0,098	1,1	0,108
3	Собственный вес поперечных ребер:	кН/м2	0,033	1,1	0,036
4	Верхняя и нижняя обшивки из асбоцементного листа:	кН/м2	0,36	1,1	0,396
5	Утеплитель: Пенополиуретан	кН/м2	0,032	1,2	0,038
ИТОГО: qпокр		кН/м2	0,623		0,708
II	Временные:	кН/м2	3,91		5,58
6	Снеговая
7	Ветровая кН/м2	кН/м2	0,105	1,4	0,147
ВСЕГО q		кН/м2	4,638		6,435

1.3 Снеговая нагрузка

Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле

S_g=3,2 кН/м² – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (г. Соликамск – V снеговой район);

Схему распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента принимаем в соответствии с приложением 3 СНиП Нагрузки и воздействия [1], при этом промежуточные значения коэффициента определяем линейной интерполяцией (рис. 2).

Рис. 2 - Схема распределения снеговой нагрузки

₁ = cos 1,8;

₂ = 2,4 sin 1,4,

где - уклон покрытия, град

sin 50 = l₁/R =>

l₁= R ∙ sin 50= 9000∙ 0,766= 6900 мм ≈ 7000 м

sin = 6000/9000=0,667; =42^о; ₁= cos(1,8∙42) = 0,25; ₂= 2,4 sin(1,4∙42) = 2,05;

sin = 4000/9000=0,444; =26^о; ₁= cos(1,8∙26) = 0,67; ₂= 2,4 sin(1,4∙26) = 1,44;

sin = 2000/9000=0,667; =13^о; ₁= cos(1,8∙13) = 0,92; ₂= 2,4 sin(1,4∙13) = 0,74;

1.4 Ветровая нагрузка

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m на высоте z над поверхностью земли

w₀= 0,30 – нормативное значение ветрового давления;

(г. Соликамск – II ветровой район)

k = 1,0 (z = 9 м)– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности;

(местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями)

Высота z, м	5	10
Коэффициент k	0,5	0,65

с_e - аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов с_e соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак «минус» - от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

_f – коэффициент надежности по нагрузке. _f = 1,4

Ветровую нагрузку находим на двух участках

1 участок - ;

2 участок -

На каждом участке находим средний коэффициент:

- протяженность участка с однозначной эпюрой на определенном участке.

- тангенс угла наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой (рис. 3).

;

;

;

;

;

Рис. 3 - Схема аэродинамических коэффициентов и коэффициентов k

Расчетное значение ветровой нагрузки

;

;

;

1.5 Статический расчет

Наиболее нагруженными являются два промежуточных ребра, так как нагрузка, воспринимаемая ребром, собирается с двух полупролетов справа и слева от ребра (рис. 4).

Рис. 4 - Поперечное сечение плиты

Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: .

Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах.

Равномерно распределенная нагрузка на расчетное среднее ребро равна

= 6,4350,48 = 3,09 кН/м²;