144078 (620384), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

_ф = .

Условие устойчивости:

Подставим значения:

кН/см²;

кН/см²;

кН/см².

Устойчивость сжатой обшивки обеспечена.

2.7 Проверка фанеры на скалывание по собственному клеевому шву

Предварительно находим статические моменты сдвигаемых частей относительно центра тяжести приведенного сечения.

Сдвигается верхняя обшивка,

S_сж^отс = 133 1 (7,1 – 10.5) =877,89 см³.

Сдвигается нижняя обшивка,

S_р^отс = 133 0.6 (8,5 - 0.60.5) = 654,3 см³.

Наибольшим сдвигающим напряжениям соответствует

S_max^отс = S_сж^отс = 877,89 см³ верхней обшивки.

По [1], табл.10 при _ф = 10 мм расчетное сопротивление скалыванию в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев R_ф.ск = 0.8 Мпа = 0.08 кН/см².

Проверяем условие [1], (42):

кН/см² < R_ф.ск 1 = 0.8 кН/см²

Прочность клеевого шва достаточна.

2.8 Проверка жесткости панели в целом

Наибольший относительный прогиб панели как двухопорной балки по середине пролета вычисляем по формуле:

Условие жесткости

[1],

табл.16 удовлетворяется.

3. Проектирование дощатоклееной балки

Для двухскатного малоуклонного покрытиятребуется рассчитать и сконструировать стропильную балку в двух вариантах: 1-дощатоклееная не армированная; вариант 2 – дощатоклееная с продольным армированием.

3.1 Исходные данные

Пролет поперечника в осях L = 21 м, шаг балок В = 4.5 м.

Настил из сборных клеефанерных плит. Нагрузка от собственной массы плит с кровлей: нормативная – 0.404 кН/м²; расчетная – 0.471 кН/м².

Снеговая нормативная нагрузка – 1.71 кН/м².

Класс ответственности здания – III.

Температурно-влажностный режим соответствует A3.

Пиломатериал - сосновые доски 2-го и 3-го сортов.

Предельный прогиб балки посередине [f/l] = 1:300.

3.2 Решение по варианту 1 из неармированного дощатоклееного пакета

Расчетная схема балки на рис.6.

Уклон крыши i = 1:15.

Расчетный пролет l₀ = L - h_к = 21 - 0.6 = 20.4 м.

Нагрузку от собственной массы балки со связями найдем, приняв

К_св = 6

кН/м²

Подсчет нагрузок на балку приведен в таблице.

Вид нагрузки		Нормативная			f		Расчетная
		кН/м2		кН/м при В=4.5м			кН/м2		кН/м при В=4.5 м
Постоянная: от плит настила и кровли от собственной массы балки и связей	0.404 0.295		1.818 1.329	1.2		0.471 0.355		2.12 1.593
Итого:	0.699		3.147			0.826		3.715
Временная: снеговая	1.71		7.695	1.4		2.4		10.8
Всего:			10.862					14.51

*Коэффициент надежности по снеговой нагрузке _f = 1.4 принят в соответствии с п. 5.7 [2] при q^н_п/p^н_с = 0.699/1.71 = 0.408 < 0.8.

Высоту балки по середине пролета h предварительно определим из условия надежности по деформациям с учетом выражения для прогиба и известной формулы прогиба балки постоянной высоты при равномерно распределенной нагрузке

, где .

После подстановки и решения относительно h получим

,

где b – ширина сечения пакета;

– поправочный коэффициент.

Задавшись предварительно рекомендуемыми отношениями h₀/l = 1/15 и

h₀/h 0.5, по формулам вычисляем

;

.

Тогда

Шириной досок для пакета зададимся: b = 17.5 см без фрезерования кромок. Модуль упругости сосны Е_д = 1000 кН/см² = 10⁷ кН/м².

Подставив значения получаем

м.

Принимаем h = 167 см.

На опоре h₀ = h – 0.5l₀i = 1.67 – 0.520.41/15 = 0.99м, что > 0.4h = 0.668.м.

Проверим сечение балки из условий прочности.

По [1,табл. 3] находим требуемые расчетные сопротивления: при изгибе для древесины 2-го сорта R_и =15 МПа = 15 кН/см²; при скалывании вдоль волокон для 3-го сорта R_ск = 1.5 МПа = 0.15 кН/см².

Коэффициенты условий работы:

- для условий эксплуатации A3 по [1,табл.5], m_в = 0.9;

- для балок высотой 120 см и более по [1,табл.7], m_б = 0.8;

- при толщине слоя досок в пакете 33 мм по [1,табл.8], m_сл = 1.

Коэффициент надежности по назначению для зданий II класса _n = 0.9.

Поправочные коэффициенты при расчетах:

на изгиб ;

на скалывание .

Поперечная сила в опорном сечении

Q_max = 0.5ql₀ = 0.514.5120.4 =148.1 кН.

Минимальная высота балки в опорном сечении из условия прочности на скалывание:

см,

h₀ = 99 > 85 см.

Прочность на скалывание обеспечена.

Расстояние от опоры до расчетного нормального сечения:

м.

Изгибающий момент в сечении x_р = 6.05 м равен:

кНм.

Высота балки в расчетном сечении:

см.

Момент сопротивления расчетного сечения:

см³.

Проверим условие устойчивости, задавшись предварительно коэффициентом устойчивости при изгибе _м = 1:

кН/см²,

что < R_иm_i = 1.50.8 = 1.2 кН/см².

Условие устойчивости удовлетворяется. При этом фактическая величина коэффициента

.

Найдем расстояние между связями в плоскости сжатой кромки, при котором

_м = 0.927:

см,

гдеk_ф = 1.13 и – коэффициенты.

Примем расстояние между связями l_р = 255 см из условия расстановки.

Поперечное сечение балки компонуем из досок в заготовках 40 мм, после острожки – по пласти 33 мм. В крайних слоях располагаем доски 2-го сорта, а в среднем – 3-го сорта.

3.3 Решение по варианту 2 с продольной арматурой в растянутой зон

Задаемся арматурой из 2 20 А-II, А =6.28 см².

Из условия расположения стержней следует принять . Примем мм , тогда мм , по сортаменту b= 175 мм

Требуемый момент инерции среднего сечения для обеспечения жесткости берем из расчета по варианту 1 ,

I =I = = 6792133.54 см²

Комплексное металлодеревянное сечение приведем к однородному с помощью коэффициента

=Е_S / Е_d =20 .

Коэффициент

= = =0.0021

Для I находим требуемую высоту :

см

В опорном сечении

h₀ =h – 0.5l₀i = 1.606 – 0.5211/15 = 0.906м > м, из расчета по прочности на скалывание (см. вариант 1).

Принимаем h₀ =90.6 см, не изменяя средней высоты.

Уклон при этом равен: , что находится в рекомендуемых пределах.

Положение расчетного нормального сечения находим по

м .

Изгибающий момент:

кНм.

Высота расчетного сечения

см.

Приведенные геометрические характеристики расчетного сечения :

см⁴,

см³,

кН/см² , что < R_иm_i = 1.50.8 = 1.2 кН/см².

Допустимый коэффициент

,

при этом расстояние между связями в плоскости сжатой кромки должно быть не больше

см.

Принимаем шаг l_р =340 см по условию размещения.

Стержни 2 O20, А-|| располагаем в квадратных пазах со сторонами а=25мм на эпоксидном клее ЭПЦ-1 или К-123 с наполнителем из древесной муки.

Проверяем прочность на скалывание древесины по периметру клеевого шва. Предварительно вычислим геометрические характеристики в опорном сечении. При этом

,

см⁴,

см³,

см,

кН/см²,

что < кН/см²

Прочность на скалывание по клеевому шву обеспечена.

Проверяем прочность опорной площадки на смятие древесины поперек волокон. По [1, табл.3] для опорных узлов R_см =3.0 МПа.

При ширине опорной площадки b=17.5см требуемая длина ее

см.

Расчёт опорного узла с вклееными поперечными стержнями

Расчётная несущая способность одного стержня

,

Принимаю стержень d=1.6 см ; ℓ-длина заделки стержня =64 см

причём ℓ≥10d и ℓ≥0,7h₀

- учитывает неравномерность по длине

=1 при одном стержне; 0,9-при двух ; 0,8- при трёх в ряд. Если 2 и 3 стержня расположены в 2 ряда, уменьшается на 0,1.

Рекомендуется на опоре в 2 ряда с центральной прокладкой на сварке.

- на срез независимо от сорта древесины.

Требуется -длиной по 64 см. или 6стержней меньшей длины.

Проверяем условие жесткости :

Где

;

;

см⁴,

4. Проектирование дощатоклееных колонн поперечной рамы одноэтажного здания

4.1 Составление расчетной схемы двухшарнирной поперечной рамы и определение усилий в колоннах

Схема поперечника показана на Рис. 5. Поперечное сечение колонн принято b_к = 17.5 см, h_к = 80 см. Плиты покрытия ребристые клеефанерные толщиной

15.6 см. Кровля рубероидная. Стены панельные навесные толщиной 15.4 см, конструктивно подобны плитам покрытия.

Рис. 5. Расчетная схема поперечной рамы: а – вертикальные нагрузки на поперечную раму; б – параметры ветрового давления; в – статическая расчетная схема (основная система)

Расчетные нагрузки от собственной массы конструкций:

- от плит покрытия с рулонной кровлей q_п = 0.471 кН/м².

- от стропильных балок со связями q_б = 0.354 кН/м².

- от стеновых панелей q_ст = 0.341 кН/м².

Расчетная снеговая нагрузка p_сн = 2,4 кН/м².

Ветровой район строительства – IV. Тип местности – C.

Расчетная схема поперечника представляет двухшарнирную П-образную раму. Стойками рамы являются колонны, защемленные в фундаментах, а ригель – – условно недеформируемая стропильная балка, шарнирно опертая на колонны.

Характеристики

Список файлов курсовой работы