Расчет и проектирование покрытия по клееным деревянным балкам для неотапливаемого здания - Курсовая работа

Содержание

1 Задание на проектирование.

2 Выбор конструктивного решения покрытия.

3 Нагрузки.

4 Расчет настила.

4.1 Расчет рабочего настила на первое сочетание нагрузок

4.2 Расчет рабочего настила на первое сочетание нагрузок

5 Расчет прогонов.

6 Расчет двухскатной клееной балки из пакета досок.

6.1 Материал для изготовления балок.

6.2 Расчетные сопротивления древесины.

6.3 Модуль упругости древесины.

6.4 Нагрузки на балку.

6.5 Подбор сечения балки.

6.6 Проверка прочности, устойчивости плоской фермы

6.7 деформирования и жесткости клееной балки.

Список литературы

Введение (выдержка)

2. Выбор конструктивного решения покрытия.

В качестве несущих конструкций покрытия принимаем двускатные клееные балки из пакета досок. Балки опираются на железобетонные колонны сечени-ем 400×400 мм. По балкам укладываются неразрезные спаренные прогоны из двух досок, поставленных на ребро, со стыками в разбежку и скрепленных между собой по всей длине гвоздями с шагом 250 мм. В целях обеспечения рав-нопрочности прогонов по изгибу расстояния от крайних балок до торцевых стен принимаются равными (0.8-0.85)Ь, в нашем случае 0,83∙2,0=1,6 м. По про-гонам укладывается сплошной рабочий настил из досок, толщина и ширина которых приниматся равными 25-30 мм и 100-150 мм (в нашем случае прини-маем доски 32×100 мм) по ГОСТ 24454-80. К рабочему настилу прибиваются доски сплошного защитного настила толщиной 16-19 мм и шириной 100 мм, (принимаем 19×100 мм), который является основание под кровлю из четырех слоев рубероида на битумной мастике под углом 45-60 градусов. Такой настил образует жесткий диск в плоскости крыши, обеспечивающий пространствен-ную неизменяемость покрытия.

Основная часть (выдержка)

5.Расчет прогонов.

Неразрезные спаренные прогоны проектируем по равнопрогибной схеме из двух досок, поставленных на ребро со стыками в разбежку, расположен-ными на расстоянии, а = 0,21/ l от оси опор. Здесь l - пролет прогонов, рав-ный шагу колонн (балок) В = 2,0 м

При расстоянии между прогонами bПР =2,0 м линейные нагрузки на прогон, без учета собственного веса, составляют:

-расчетная: qПР = gH ∙bн∙γn =(3200+437)∙2,0∙0,9 = 6547 Н/м

-нормативная: qH ПР = (gH П + SH З )∙bПР ∙yn =1788∙2,0∙0,9 = 3218 Н/м

Расчетный изгибающий момент находится на средних опорах и равен: МОП= q ПР ∙l²/12 = 6547∙2,0²/12 = 2182 кН/м

Задаемся толщиной досок прогона b = 75 мм по табл.3 [1], определяем расчетное сопротивление древесины ели изгибу по п.1 табл.3 равно RU =13 МПа

Определяем требуемый момент сопротивления поперечного сечения про-гона: WТР = МОП/ RU =2182 /13∙10 6 = 0,00017м³

Тогда требуемая высота поперечного сечения прогона составит

hТР = √6 WТР /2b = √6 ∙ 0,00017/2∙0,75 = 0,089 м

Согласно существующему сортаменту пиломатериалов компонуем сече-ние прогона из двух досок размерами каждая bх hПР =75×100 мм

Нормативная линейная нагрузка от собственного веса прогона:

qн св = 2 ∙b ∙ hПР ∙ρ∙g∙γn= 2∙0,1∙0,075∙500∙0,9∙10 = 68 Н/м

Нормативная линейная нагрузка на прогон с учетом собственного веса:

q нce=q"ce+qHnp=68+3218 = 3286 Н/м

Заключение (выдержка)

М1 - изгибающий момент на расстоянии 2.0 м от сечения с М max или на рас-стоянии Х1 =20,6/2 -2,0 = 8,3 м от опоры. Следовательно

М1=(qδ∙x1(lР-х1))/2=(7373∙8,3 ∙(20,6 – 8,3))/2 = 376355 Н∙м

Коэффициент Кжм определяется по табл.2 приложения 4[1]. Для

двухскатной балки с эпюрой моментов в виде трапеции на расчетной длине коэффициент определяется по формуле:

Кжм=β 1/2=0,61/2 = 0,77

Где β =hОП/h = 1,08 /1,82=0,6

Выполняется проверка устойчивости плоской формы деформирования

М max / φМ∙ КЖМ ∙ Wδ.Р = 391100 /1,28 ∙ 0,77 ∙ 99372•10-6 = 4,2 МПа <

< Ru∙ mδ∙mСЛ = 15∙0,8∙1,05 =12,6 МПа

Устойчивость обеспечена.

Максимальный прогиб балки определяется по формуле:

ƒ= ƒ0/К[1+С(h/zР)²],

где ƒ0 -прогиб балки постоянного сечения высотой h = 1,82 м при загруже-нии линейной нагрузкой qН δ=4086Н/м определяется по формуле:

ƒ0 =5/384∙ qН δ∙ZР/EJ = 5/384∙4306∙20,64/1010∙9042852∙10-8 =0,011 м

коэффициенты К и С принимаются по табл.3 приложения 4 [1] и

учитывают соответственно влияние переменной высоты сечения и влияния

(деформаций сдвига от поперечной силы, определяемые по формулам

К = 0,15+0,85∙β=0,15+0,85∙0,6=0,66

С= 15,4+3,8∙β =15,4+3,8∙0,6 = 17,68

Следовательно, прогиб балки:

ƒ=0,011/0,66∙[1+17,68 (1,82/20,6)²]=0,018 м

не превышает предельно допустимого значения прогиба:

ƒu = zР/250=20,6/250=0,082 м

Таким образом условие жесткости ƒ≤ ƒu обеспечено.

Литература

1. СНиП 11-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования. -М.: (тройиздат, 1983-ЗОс.

2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР.-М.ЦИТП

Госстроя СССР, 1987-36с.

3. Цепаев В. А. Краткий курс лекций по деревянным конструкциям. Часть 1:

учебное пособие. - Н. Новгород: ИНГ АСУ, 2006

4. Цепаев В. А. Краткий курс лекций по деревянным конструкциям. Часть 2: учебное пособие. - Н. Новгород: ННГАСУ, 2006

5. Руководство по изготовлению и контролю качества дер. Клееных конст-рукций / Центр, н. - и. ин-т строит. Конструкций им. В. А. Кучеренко i ос-строя СССР. — М: Стройиздат, 1982.

Примечания

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

“Конструкции из дерева и пластмасс”

+ 2Чертежа: А3 (Клееная балка 1:50, Сечения 1:25, Опорный узел 1:25, Прогоны)

Компас свц