Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутокленными рамами ступенчатого очертания
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Размещено на
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутокленными рамами ступенчатого очертания
1. Исходные данные
Длина здания - 18 м;
Шаг несущих рам - 6 м;
Пролет здания - 21 м;
Высота в карнизном узле - 5 м;
Место строительства - г. Новосибирск;
Уровень ответственности здания - II.
Покрытие здания двускатное с наружным водоотводом. Кровлю назначаем из волнистых асбестоцементных листов профиля 54/200•7,5 (ГОСТ 30340-95. Листы асбестоцементные волнистые).
Назначаем уклон ската покрытия i=25%, при нормативном требовании к уклону кровли на волнистых асбестоцементных листов не менее 20% (СНиП II-26-76. Кровли, п. 8. 1).
Деревянные прогоны принимаем из брусьев цельного сечения. Исходя из длины листов 54/200•7,5 и требований СНиП II-26-76, табл. 4 расстояние между осями прогонов по скату назначаем 1,5 м.
Прогоны проектируем однопролетными, свободно опертыми на поперечные рамы. Длина опирания прогона на раму не должна быть менее 60 мм, что следует учесть при установлении ширины сечения рамы.
Пространственную неизменяемость и жесткость несущих конструкций здания, устойчивость рам из их плоскости, а также восприятие и передачу на фундамент нагрузки от ветрового напора на торцевые стены здания, обеспечиваем постановкой системы связей. Система связей включает: поперечные скатные связи в плоскостях верхних граней несущих конструкций покрытия; прогоны покрытия; продольные вертикальные связи по карнизным узлам рам; вертикальные связи по стойкам фахверка продольных стен здания. Скатные связи располагаем по торцевым секциям здания и в промежуточной секции (расстояние между связями допускается не более 30 м). В тех же секциях располагаем вертикальные связи по стойкам. Вертикальными связями по карнизным узлам соединяем рамы попарно.
Для изготовления несущих конструкций здания, связей и деталей узлов применим древесину сосны 2 и 3 сорта по ГОСТ 24454-80Е.
2. Компоновка рамы
Уклон наружной кромки прямолинейной части ригеля проектируем равным углу кровли tgб = 0,25 (б = 14?).
Рама состоит из двух полурам заводского изготовления, соединяемых в коньке монтажным стыком с помощью деревянных накладок и стальных болтов.
По [1] устанавливаем, что г. Новосибирск находится в сухой зоне влажности. Тогда в соответствии с [2] п. 2.2 температурно-влажностные условия эксплуатации деревянных конструкций внутри неотпаливаемого помещения - Б1.
Древесина перед склеиванием конструкции, предназначенной для условий эксплуатации Б1, должна иметь влажность 5 - 9% [2]. В соответствие с п. 2.6 [2] для склеивания древесины назначаем синтетический фенольно-резорциновый клей марки ФРФ-50 (ТУ 6-05-281-14-77).
Склеивание досок по длине производим зубчатым клеевым соединением с вертикальными зубчатыми шипами (ГОСТ 19414-79).
Доски в пакете склеиваем в пласты. Перед склеиванием доски каждого слоя фрезеруем с 2-х пластей по 1-й группе припусков.
Отношение радиуса кривизны к толщине доски (r/д) >150 [2]. Для обеспечения возможно меньшего радиуса кривизны криволинейного карнизного узла рамы толщину доски, после фрезерования, принимаем д = 16 мм.
Учитывая минимальный припуск на фрезерование и исходя из сортамента ГОСТ 24454-80Е, для получения досок по фрезерования 16 мм, используем доски - заготовки д = 22 мм.
Длина полурамы не превышает 12 м. Припуск на фрезерование её боковых поверхностей - 15 мм. Проектную ширину сечения полурамы принимаем b = 135 мм. Ширина исходно доски - заготовки равна 150 мм.
Высота сечения полурамы изменяется ступенчато. Большую высоту сечения h1 можно принять: h1=(1/15…1/25) l, где l - пролет рамы, т.о. h1 = 832 мм, на 52 доски толщиной 16 мм, h2 = (0,5…0,6) h1, h2 = 496 мм - 31 доску толщиной 16 мм.
Принимаем радиус кривизны карнизного узла по внутренней кромке поперечного сечения полурамы rв = 2500 мм. Отношение rв / д = 2500 / 16 = 156 >150.
Радиус кривизны по наружной кромке сечения , то же по центральной оси сечения .
За расчетную ось рамы принимаем параллельную наружной кромке линию, проходящую через центр тяжести конькового сечения рамы. Расстояние от наружной кромки до расчетной оси hр = 273 мм.
Длину по расчетной оси участка полурамы высотой сечения h2 = 496 мм принимаем равной 3900 мм.
Определим геометрические параметры расчетной оси:
- расчетный пролет рамы считаем равным пролету здания l = 21000 мм;
- высота рамы по расчетной оси в коньке:
;
- радиус кривизны расчетной оси в гнутой части полурамы:
;
- величина углов б = 14?, ш = 90? + б = 90? + 14? = 104?, ц = 180? - ш = = 180? - 104? = 76?;
- длина прямолинейной стойки полурамы:
- длина гнутой части полурамы:
- длина прямолинейного ригеля полурамы:
- полная длина расчетной оси полурамы:
Координаты xn, yn точек расчетной оси (n - номер точки):
Для точек 4…8 найдем шаг:
Координаты точек 4…8 вычислим по формулам:
Таблица 1. Координаты точек расчетной оси
|
№ сечения |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
x, мм |
0 |
0 |
648 |
2319 |
3955 |
5591 |
7227 |
8863 |
10500 |
|
|
y, мм |
0 |
2610 |
4493 |
5578 |
5989 |
6398 |
6807 |
7216 |
7625 |
3. Сбор нагрузок
Нагрузка от собственного веса асбестоцементных листов принимаем .
Предварительно принимаем значение прогонов b x h = 200 x 250 мм, шаг прогонов , плотность древесины .
Тогда:
Нормативное значение снеговой нагрузки S для находящегося в IV снеговом районе г. Новосибирск, п. 5.1 [3]: , где - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (п. 5.2 [3]), м = 1 - коэффициент перехода (п. 5.3 [3]).
Коэффициент надежности по нагрузке для снега определяют с учетом соотношения
.
Тогда согласно [3] гf = 1,6.
Нормативная нагрузка от собственного веса рамы [4]:
Таблица 2. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 здания
|
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, Па |
гf |
Расчетная нагрузка, Па |
|
|
Постоянная: Волнистые асбестоцементные листы 54/200-7,5 с учетом нахлестки |
220 |
1,2 |
264 |
|
|
Деревянные кровельные прогоны b x h = 200 x 250 мм |
129 |
1,1 |
142 |
|
|
Собственный вес рамы |
326 |
1,1 |
359 |
|
|
Итого: |
765 |
765 |
||
|
Кратковременная: Снег |
1500 |
1,6 |
© 2006-2015 Студенческий сайт ТНУ им. В.И.Вернадского, TNU.in.UA