ПЗ дипломная работа (1220661), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Рисунок 2.10 - Схема для определения сейсмической нагрузки на деревянную кровлю

Расчетное значение сейсмических масс на поперечную стропильную раму составляет:

-при снеговой нагрузки вариант 1:

m₁ =m₄= (0,42 х 1,0 м х 1,704 м) х 0,9+

+ (4,0 х 1,0 х 1,0 м х 1,704 м) х 0,5= 4,06 кН;

m₂ =m₅= (0,42 х 1,0 м х 2,4 м) х 0,9+

+ (4,0 х 1,0 х 1,0 м х 2,4 м) х 0,5= 5,7 кН;

m₃ = (0,42 х 1,0 м х 1,696 м) х 0,9+

+ (4,0 х 1,0 х 1,0 м х 1,696 м) х 0,5= 4,05 кН;

-при снеговой нагрузки вариант 2:

m₁ =(0,42 х 1,0 м х 1,704 м) х 0,9+ (4,0 х 1,25 х 1,0 м х 1,704 м) х 0,5= 4,91 кН;

m₂=(0,42 х 1,0 м х 2,4 м) х 0,9+ (4,0 х 1,25 х 1,0 м х 2,4м) х 0,5= 6,91 кН;

m₃ = (0,42 х 1,0 м х 1,7 м) х 0,9+

+ 4,0 х (1,25 х 1,0 м х 0,85 м + 0,75 х 1,0 м х 0,85 м) х 0,5= 4,04 кН;

m₄ = (0,42 х 1,0 м х 1,704 м) х 0,9+ (4,0 х 0,75 х 1,0 м х 1,704 м) х 0,5= 3,2 кН;

m₅ = (0,42 х 1,0 м х 2,4 м)х 0,9+ (4,0 х 0,75 х 1,0 м х 2,4 м) х 0,5= 4,5 кН;

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки составляет:

_{W4=1,4 х 0,85 х 0,85 х (-0,725) х 4,3 м х 1,0 =-3,15 кН/м;}

_{W5=1,4 х 0,85 х 0,85 х (-0,650) х 4,3 м х 1,0 =-2,82 кН/м;}

2.3.2 Определение усилий в элементах кровли

Расчет конструкций выполняется при помощи программы SCAD office.

Расчетная схема стропильной конструкции загружена 4 видами нагрузок (постоянная, снеговая, ветровая и особая). Выполнены 5 вида расчетных сочетаний загружений:

-основное сочетание №1(постоянная х1+снеговая(№1)х 1,0);

-основное сочетание №2(постоянная х1+снеговая(№2) х 1,0);

-основное сочетание №3(постоянная х1+снеговая(№1) х0,9+ветровая х 0,9) ;

-основное сочетание №4(постоянная х1+снеговая(№2) х0,9+ветровая х 0,9) ;

- сейсмическое сочетание №5;

-сейсмическое сочетание №6

Расчетные усилия в элементах стропильной системы приведены в приложении А, таблица А1.

Схема с нумерацией элементов в расчетной схеме стропильной рамы приведена на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 - Нумерация элементов в расчетной схеме SCAD

2.3.3 Расчет стропил кровли

Максимальный расчетные усилия в элементе от расчетных сочетаний нагрузок приведены в таблице 2.4, 2.5 для расчетных длин стропил 1,81 м и 3,6 м соответственно.

Таблица 2.4

Расчетные усилия в стропилах ( l_cтр=1,81м)

Таблица 2.5

Расчетные усилия в стропилах ( l_cтр=3,6 м)

Требуемые момент сопротивления сечения балки определяется по формуле:

(2.7)

где R_u – расчетное сопротивление древесины изгибу с учетом коэффициентов условий работы m_п и m_в.

-расчетное сопротивление сосны;

m_п=1,0 - для сосны, согласно СП 64.13330.2011;

m_в=0,9 – для условий эксплуатации Б3.

Требуемые момент сопротивления сечения балки составляет:

;

Требуемый момент инерции сечения балки определяется по формуле:

(2.8)

f_u – предельный прогиб ,

Требуемый момент инерции сечения балки определяется по формуле:

(2.9)

Требуемая высота сечения балки из условия прочности определяется по формуле:

(2.10)

Требуемая высота сечения балки из условия прочности составляет:

Требуемая высота сечения балки из условия жесткости определяется по формуле:

(2.11)

Требуемая высота сечения балки из условия жесткости составляет:

Согласно сортаменту хвойных пиломатериалов принимаем размеры стропил bхh=100х200 мм с расчетными характеристиками сечения приведенными на рисунке 2.12. Характеристики сечения просчитываем в программе SCAD office, подпрограмма «Конструктор сечений».

Рисунок 2.12 - Геометрические характеристики сечения стропил

Напряжение в сжато изгибаемых элементах определяются по формуле:

(2.12)

где N- продольная сила, кг;

А- площадь поперечного сечения элемента, см²;

φ- коэффициент продольного изгиба;

момент сопротивления сечения;

R_и- расчётное сопротивление древесины.

Расчетная гибкость элемента, перпендикулярная оси х-х определяется по формуле:

(2.13)

где - расчётная, условная длина, см;

- радиусы инерции сечения относительно осей соответственно х-х и y-y.

Расчетная гибкость элемента l_cтр=3,6 м, перпендикулярная оси х-х составляет:

Коэффициент продольного изгиба определяется по формуле:

(2.14)

Коэффициент продольного изгиба элемента l_cтр=3,6 м составляет:

Напряжение в сжато-изгибаемых элементах составляет:

Окончательно принимаем согласно сортаменту хвойных пиломатериалов размеры стропил bхh=150х200 мм.

2.3.4 Расчет стойки кровли

Максимальный расчетные усилия в элементе от расчетных сочетаний нагрузок приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Расчетные усилия в стойке( l_стойки=2,9 м)

Расчетная длина стойки определяется по формуле:

(2.15)

где µ₀ = 1 – при шарнирном закреплении концов стойки.

Расчетная длина стойки составляет:

Предварительно задаются гибкостью стойки λ = 80 – 100 и соответствующим коэффициентом продольного изгиба, при λ =80. Тогда коэффициент продольного изгиба определяется по формуле:

(2.16)

Тогда коэффициент продольного изгиба составляет:

Требуемая площадь поперечного сечения стойки определяется по формуле:

(2.17)

где R_c – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон с учетом коэффициентов условий работы m_п и m_в.

-расчетное сопротивление сосны;

m_п=1,0 - для сосны, согласно СП 64.13330.2011;

m_в=0,9 – для условий эксплуатации Б3.

Требуемая площадь поперечного сечения стойки составляет:

Согласно сортаменту хвойных пиломатериалов принимаем предварительно размеры стойки bхh=150х150 мм.

Площадь поперечного сечения определяется по формуле:

(2.18)

Площадь поперечного сечения составляет:

Минимальный радиус инерции сечения определяется по формуле:

r = 0,289 · b (2.19)

Минимальный радиус инерции сечения составляет:

Наибольшую гибкость определяется по формуле:

λ = l₀/r (2.20)

Наибольшая гибкость составляет:

Коэффициент продольного изгиба при λ ≤ 70 определяется по формуле:

(2.21)

Коэффициент продольного изгиба составляет:

Напряжение возникающее в принятом сечение стойки определяется по формуле:

(2.21)

Напряжение возникающее в принятом сечение стойки составляет:

Следовательно, прочность и устойчивость сечения обеспечена. Принимаем окончательно размеры стойки bхh=50х120 мм

2.3.5 Расчет раскосов кровли

Максимальный расчетные усилия в элементе от расчетных сочетаний нагрузок приведены в таблице 2.7, 2.8 для расчетных длин стропил 2,6 м и 3,47 м соответственно.

Таблица 2.7

Характеристики

Список файлов ВКР