144600 (579985), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:

wm = wokcBγf,

где wo нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства, wo 1,5 кПа;

k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания;

с — аэродинамический коэффициент; c 0,8 для наветренной стороны, c 0,6 для подветренной стороны;

= 1.4; B = 4,5 м — шаг стропильных конструкций.

Определим коэффициент k на высоте до 5 м, а также в уровне конька 7.5 м для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева и справа.

qн = wokcBγnγf = 1,50,50,861,4 = 1,764 кН/м

qо = wokcBγnγf = 1,50,580,661,4 = 1,535 кН/м

Нагрузка от плит покрытия на 1 м2 горизонтальной проекции кН/м2, нагрузка от балки кН/м2, снеговая нагрузка кН/м2.

Для определения массы колонны задаемся предварительными размерами ее сечения, исходя из предельной гибкости , следовательно: b ≥ l0y / (0,289∙λх) = 597/ (0,289∙100)=20,65 см; Принимаем по сортаменту с учётом острожки b = 217 мм.

см,

где l0 = 2,2*5,97=13,134 м — расчётная длина колонны в плоскости рамы.

Сечение колонны составим из 14 досок bh =21733 мм в виде пакета bh = 217х462 мм. Плотность древесины кг/м3.

Площадь: см2,

Момент сопротивления: см3,

Момент инерции: см4,

Радиусы инерции: см, см,

Момент сопротивления: см3.

Поперечная рама одноэтажного здания, состоящая из двух колонн, упруго защемленных в фундаментах и шарнирно связанных с ригелем, представляет собой один раз статически неопределимую систему.

Продольное усилие в ригеле такой рамы от равномерно распределенной ветровой нагрузки:

кН,

где H - расстояние от уровня чистого пола до низа стропильных конструкций.

Максимальный изгибающий момент в колонне от ветровой нагрузки на уровне верха фундамента:

в левой колонне:

кНм,

в правой колонне:

кНм.

Нагрузка на колонну от веса стены:

Рcт = gcт∙H∙B = 0,485∙5,97∙4,5=13,03 кH

Усилие в ригеле от нагрузки стеновых панелей:

кН,

где кН∙м,

Эксцентриситет:

см.

Момент от стены:

Мcтлев =- Мcт +хст∙H = -4,51+ 0,647∙5,97 = 0,647кНм

Мcтпр = Мcт –хст∙H = 3,43–0,647∙5,97 = -0,647кНм

Собственный вес колонны:

кН

Нагрузка от плит покрытия:

кН,

где м толщина стеновых панелей, м вылет карниза.

Нагрузка от балки:

кН

Нагрузка от снега:

кН.

Расчетная сила в колонне на уровне верха фундамента:

в левой колонне:

кН,

в правой колонне:

кН.

Усилия в левой стойке

1. сочетание 1 + 3 + 4 + 2 - N = 85,79кН, M = 0,647кНм

1+3+4+5 N = 49,49кН, M = 30,53кНм

2. сочетание 1+3+4+(2+5)*0.9 N = 82,16кН, M =27,54кНм

3. сочетание (1+3+4)0.9/1.14 + 5 N = 39,07кН, M = 30,39кНм

В плоскости рамы расчет на прочность проводят на действие максимальных продольных сжимающих сил и изгибающих моментов от расчетных нагрузок по формуле:

,

где при мм, при толщине досок 33мм, – коэффициент условий работы.

Изгибающий момент с учетом деформаций определяется по формуле:

,

где коэффициент влияние деформаций изгиба

коэффициент продольного изгиба.

,

Действующий изгибающий момент:

кНм.

Напряжения в колонне:

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов проводят по формуле:

,

где – для элементов, имеющих закрепление растянутой зоны из плоскости деформирования, у коэффициент продольного изгиба для гибкости участка элемента расчетной длиной lp из плоскости деформирования; m коэффициент, определяемый по формуле

, кф = 2.32

<120,

следовательно, связи в плоскости колонн не обязательны, но для надежной работы колонн связи ставим, соединив их попарно в середине высоты, тогда гибкость из плоскости <120, коэффициент продольного изгиба:

.

Определим коэффициенты и :

где – для прямолинейных элементов,

– число подкрепленных точек растянутой кромки.

.

Подставляя полученные значения в формулу, получим:

,

Следовательно устойчивость обеспечена.

5.3 Расчет крепления колонны к фундаментус анкеров

Расчетные усилия: N = 39,07кН, M = 30,39кНм

Коэффициент

,

Поправочный коэффициент:

кн = н + (1– н)=1,22 + 0,93∙(1 – 1,22) = 1,015

Мд = кНм.

Эксцентриситет: е0 = м.

Напряжение сжатия в крайнем анкере

МПа.

Напряжение растяжния в крайнем анкере

МПа.

Расстояние сжатой зоны

м,

h0 = h – a = 0,462 – 0,05 = 0,412 м, где a = 50мм

м;

м;

Определим усилия в анкере

кН.

Требуется площадь анкерных болтов

где Rв.а = 185 для болтов из стали ВСт3кп2

0,85 – коэффициент, учитывающий неравномерность включения в работу анкерных болтов.

Принимаем два болта 20мм с А = 3,14 см2

Определим расчетом количество нагелей, крепящих металлическую пластину к колонне. Несущая способность одного нагеля 20мм:

Тн4 = 2.5 d2 = 2.5 22 = 10кН

Количество нагелей:

nн = , принимаем нагеля 20мм.

6. Обеспечение пространственной устойчивости здания

Деревянное каркасное здание представляет собой сложную пространственную систему, образованную из плоских конструкций. Их расположение и соединение между собой обеспечивают надёжное восприятие внешних усилий любого направления в соответствии с условиями эксплуатации. Компонуют каркас так, чтобы усилия передавались с одной конструкции на другую и кратчайшим путём доводились до фундамента. При этом не должны нарушаться пространственная неизменяемость, устойчивость и прочность всей системы и отдельных её элементов.

В зданиях различные плоскостные конструкции (балки, арки, фермы) соединяются между собой связями, образуя пространственную жесткую систему, обеспечивающую надежное восприятие внешних сил любого направления.

Поперечную устойчивость и неизменяемость каркаса здания создают плоские несущие конструкции, способные воспринимать кроме вертикальных нагрузок также горизонтальные.

Продольную неизменяемость и устойчивость каркасов зданий и сооружений, как правило, обеспечивают постановкой в плоскости стен связевых систем, которые соединяют между собой несущие и ограждающие конструкции и образуют жесткие диски. Связевые системы воспринимают внешние в основном горизонтальные нагрузки с передачей их на фундаменты, фиксируют в проектном положении плоские несущие конструкции и предотвращают деформации их в плоскости, перпендикулярной плоскости несущей конструкции вследствие возможной потери устойчивости их сжатых частей.

Вертикальные связи между фермами размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без вертикальных связей, что приводит к их расстановке через пролет между рамами, а при четном количестве пролетов приходится их устанавливать подряд в двух пролетах.

Связи в плоскости нижних поясов ферм и вертикальные связи между фермами придавая пространственную жесткость конструкции, позволяют наряду с прочими элементами каркаса распределять ветровую нагрузку, действующую на торец здания между всеми рамами.

Кроме связей между фермами в каркасе здания выделяют связи между колоннами в плоскости стены между колоннами. Они устанавливаются в крайних от торцов здания пролетах, а в зданиях, длинна которых превосходит 30 м, и в центральных пролетах.

7. Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных конструкций

Деревянные конструкции необходимо предохранять от гниения, возгорания и увлажнения. К мерам конструкционной защиты от гниения деревянных конструкций относятся: устройство надежной гидроизоляции и пароизоляции, обеспечение свободного доступа к опорным конструкциям, гидроизляция деревянных элементов от других материалов, устройство вентиляционных продухов в стеновых панелях и плитах покрытия.

Для огнезащитной пропитки древесины применяют вещества, называемые антиперенами. Эти вещества, введенные в древесину, при опасном нагреве плавятся и разлагаются, покрывая огнезащитными пленками или газовыми оболочками, препятствующими доступу кислорода к древесине, которая при это может медленно разлагаться и тлеть, не создавая открытого пламени и не распространяя огня. Также применяются различные защитные краски и другие составы.

Для изготовления деревянных конструкций допускается использовать материалы с определенной влажностью, в зависимости от температуры и режима внутри помещения.

При эксплуатации конструкций в условиях постоянного и периодического увлажнения и невозможности устранить эти факторы с помощью конструктивных мер необходимо предусмотреть обработку древесины антисептиками.

Список литературы

1. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие для вузов / Г.Н. Зубарев, Ф.А. Бойтемиров, В. М. Головина и др.; Под ред. Ю. Н. Хромца. М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 304 с., ил.

2. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат, 1982.

3. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)