144877 (620783), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Максимальный изгибающий момент в пластине на 1 см ее ширины:
Требуемый момент сопротивления пластины:
Принимаем пластину толщиной 20 мм момент сопротивления, которой
Сварку упорной пластины с боковыми пластинами башмака производим сплошным двухсторонним швом с катетом шва 6 мм.
Требуемая площадь смятия опорной плоскости:
Требуемая ширина площадки смятия:
2.5.2 Узлы крепления раскосов к верхнему поясу
Для крепления раскосов в узлах устанавливается металлический башмак, к которому крепятся раскосы. Площадь опирания башмака проектируем из условия смятия верхнего пояса.
Несущая способность соединения смятию под углом определяется из условия смятия древесины. (п. 5.2. СНиП)
Прочность на смятие обеспечена принимаем металлический башмак см.
Расчет болта:
принимаем болт повышенной точности dб=30 мм.
Раскосы крепятся к узлам с помощью стальных накладок сечением . Металлический башмак крепится к верхнему поясу с помощью глухарей.
Проверяем стальные накладки на сжатие по устойчивости в плоскости перпендикулярной плоскости планки:
прочность обеспечена.
Несущая способность по изгибу односрезного глухаря:
Требуемое количество болтов: принимаем 6 болтов на каждой полунакладке.
2.5.3. Узлы крепления раскосов к нижнему поясу
Раскосы крепятся на узловой болт, устанавливаемый в отверстие фасонки нижнего пояса.
В узлах элементы нижнего пояса соединяются планками из листовой стали. Закрепляются планки к поясу швами длиной 10 см (как в опорном узле). Элементы нижнего пояса соединяются по лине планками на расстояние l0.
2.5.4 Коньковый узел
Коньковый узел выполнен простым лобовым упором перекрытым парными накладками.
Принимаем диаметр болтов соединяющих верхний пояс фермы через накладки равным 24 мм.
Согласно п.5.18.СНиП для стальных нагелей принимаются расстояния между болтами.
S1 вдоль волокон = 7d=
S2 поперек волокон = 3,5d=
S3 от кромки элемента=3d=
Количество болтов в одном ряду:
Т – наименьшая несущая способность (т. 17 СНиП)
nш – число расчетных швов одного нагеля.
1)несущая способность на смятие древесины среднего элемента под углом :
с – толщина среднего элемента.
- коэффициент по т. 14. СНиП
2) несущая способность на смятие древесины крайнего элемента под углом :
3) несущая способность болта на изгиб:
размер накладки
Проверим верхний пояс на растяжение:
прочность верхнего пояса в месте соединения обеспечена.
3 Подбор балки покрытия
Балку проектируем дощатоклееную прямоугольного сечения с шарнирным опиранием на колонны.
3. Расчет колонны
3.1 Определение ветровой нагрузки
Ветровую нагрузку учитывают как сумму двух составляющих: средней и пульсационной.
Wm – средняя составляющая давления
Wi – пульсационная составляющая может учитываться при расчете мачт; башен; транспортных эстакад; дымовых труб; высотных зданий, высотой более 40м; одноэтажных производственных зданий, высотой более 36м, и при отношении высоты к длине здания более 1,5, в местностях типа А и В.
Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки :
f – коэффициент надежности по нагрузке1,4
w0 – нормативное значение ветрового значения, принимается в зависимости от ветрового района (Челябинск –2-ой ветровой район w0=0,3 кН/м2)
се – аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания (с наветренной поверхности = 0,8; с подветренной = 0,6)
k – коэффициент, учитывающий изменения ветрового давления по высоте (зависит от типа местности).
Высота колонны 4,2 м, k=0,5/
Расчетная погонная ветровая нагрузка на раму (кН/пог.м) на участке h1 передается в виде равномерно распределенной:
с наветренной стороны
с подветренной стороны
Вк – шаг поперечных рам, м.
Ветровая нагрузка на покрытие в расчете не учитывается, так как является разгружающей при угле наклона кровли 14º.
3.2 Подбор сечения колонны
Колонну проектируем дощатоклеенную прямоугольного сечения с шарнирным опиранием на фундамент.
В первом приближении примем:
Защемление колонны в пяте осуществляется с помощью анкерных креплений к оголовку, верхняя отметка которого должна возвышаться над уровнем чистого пола не менее 15 см.
Находим геометрические характеристики сечения:
сечение больше уменьшать нельзя, прочность колонны обеспечена с большим коэффициентом запаса.
В целях рационального решения узла сопряжения фермы с колонной примем конструктивно сечение колонны 190 198 (6 слоев
=33мм).
3.3 Проверка клеевого шва колонны
Вдоль здания колонны раскрепляем вертикальными связями и распорками, устанавливаемыми по середине высоты колонны.
требуется проверка колонны на устойчивость.
устойчивость колонны обеспечена.
Клеевой шов проверяем по касательным напряжениям.
прочность клеевого шва по касательным напряжениям обеспечена с большим запасом прочности.
3.4 Расчет опорной пяты
Для крепления анкерных болтов по бокам колонны сделаны вырезы на глубину трех досок =9,9 см.
Напряжения на поверхности фундамента:
Для фундамента конструктивно примем бетон В15 с Rb=8,5МПа.
Вычисляем размеры участков эпюры напряжений:
Усилия в болтах:
Площадь поперечного сечения болтов:
принимаем диаметр болтов =12 мм.
Траверсу для крепления анкерных болтов рассчитываем как балку.
Из условия размещения анкерных болтов диаметром 12 мм, принимаем равнополочный уголок
Напряжение:
Проверка прочности клеевого шва в анкерном креплении колонны:
- коэффициент при расчете на скалывание сжатых элементов = 0,125
е = y – плечо сил скалывания
Напряжение в клеевом шве:
условие прочности клеевого шва под пятой колонны выполняется прочность колонны обеспечена.
4. Рекомендации по обеспечению долговечности и защиты от возгорания деревянных конструкций
4.1 Обеспечение долговечности КДК
Для изготовления конструкций рекомендуется использовать сухой пиломатериал с влажностью W= 12%.
В период транспортировки защищать конструкции от увлажнения используя специальный укрывочный материал и соблюдая правила хранения и транспортировки конструкций.
Опорный узел колонны устраивается на 300 мм выше уровня чистого пола.
При проектировании учесть обеспечение свободного доступа к опорным узлам конструкций для осмотра и проветривания.
4.2 Защита КДК от возгорания
Проектируемое здание имеет значительную протяженность (88м), поэтому рекомендуется по длине здания устроить брандмауэрную стену с высотой на 600 мм выступающей над плоскостью кровли.
Соединительные стальные детали снижают предел огнестойкости деревянных конструкций, поэтому нужно их обрабатывать огнезащитными составами.
Несущие КДК обладают хорошей био- и огнестойкостью, поэтому для них применяют только локальную защиту торцов и опорных частей тиоколывыми мастиками (УМ-30м, УТ-32) и поверхностную окраску пентофталевой эмалью ПФ-115 при помощи краскопульта или кистями за 2 раза. Для раскосов фермы, продольных и поперечных ребер плит покрытия применять пропитку в горячехолодных ваннах в течении 2-4 часов.
5. Технико – экономические показатели
5.1 Расход основных материалов
Расход материалов на изготовление КДК
1.ферма
2. колонна
Расход древесины в деле:
Vqi – объем одной конструкции
Пi – количество несущих конструкций
S – площадь здания в осях
1.
2.
Расход стали:
Gстi – расход стали на одну конструкцию.
1.
Фактическая собственная масса несущей конструкции
qi – масса одной конструкции
1.
2.
Фактический коэффициент собственной массы конструкции
1.
Список используемой литературы
-
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия: М., 1987.
-
СНиП 2-25-80 Деревянные конструкции: М., 1983.
-
СНиП II-23-81* Стальные конструкции: М., 1990.
-
СНиП II-3-79* Строительная теплотехника: М.,1986.
-
СНиП 23-01-99 Строительная климатология: М.,2000.
-
СНиП2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции: М., 1989.
-
Пособие по проектированию деревянных конструкций к СНиП II-25-80: М.,1986.
-
А..В. Калугин Деревянные конструкции: Пермь., 2001
-
И. М. Гринь Строительные конструкции из дерева и пластмасс: Стройиздат., 1979
-
В. Е. Шишкин Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс: Стройиздат., 1974.
-
Л. И. Кормаков Проектирование клееных деревянных конструкций: Будивельник., 1983.
-
А. В. Калугин Проектирование и расчет ограждающих конструкций: Пермь., 1990.