Расчет и конструирование элементов деревянного каркасного здания

Расчет ограждающих конструкций покрытия. Сбор нагрузок, действующих на рабочий дощатый настил. Анализ расчетных усилий и геометрических характеристик сечения. Конструирование арок, их размеры и проверка прочности. Параметры опорного и конькового узлов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Исходные данные

Часть I. Ограждающие конструкции покрытия. Расчет конструкции покрытия

1.1 Расчет двойного дощатого настила

1.2 Сбор нагрузок

1.3 Определение расчетных усилий и геометрических характеристик сечения

1.4 Проверка прочности и жесткости принятой конструкции настила

1.5 Проверка прогиба

1.6 Расчет прогонов

1.7 Определение геометрические характеристики сечения прогона

1.8 Проверка прочности и жесткости прогонов

1.9 Расчет гвоздевого стыка

Часть II. Несущие конструкции. Арки

2.1 Конструирование арок

2.2 Определение геометрических размеров

2.3 Определение внутренних усилий

2.4 Сбор нагрузок

2.5 Статический расчет

2.6 Подбор сечения арок

2.7 Проверка прочности по нормальным напряжениям при сжатии с изгибом

2.8 Проверка по касательным напряжениям

2.9 Проверка устойчивости плоской формы деформирования

2.10 Расчет узлов арки

2.10.1 Опорный узел

2.10.2 Коньковый узел

Список используемой литературы

• 
• Исходные данные
• - назначение здания - выставочный павильон.
• - ограждающая конструкция - дощатый настил по деревянным прогонам.
• - несущая конструкция каркаса - трехшарнирная арка (статически-определимая).
• - пролет несущей конструкции - L = 18,0 м.
• - высота несущей конструкции - Н = 7,4 м.
• - шаг несущих конструкций - В = 3,4 м.
• - длина здания - В*11 = 37,4 м.
• - район строительства - г. Ханты-Мансийск.
• - тепловой режим здания - теплый.
• - пролет настила - l = 1,3 м.
• - толщина рабочего слоя настила - t = 25 мм
• - толщина защитного слоя - t = 22 мм.
• - плотность древесины - с = 600 кг/м³

• Часть I. Ограждающие конструкции покрытия. Расчет конструкции покрытия
• 1.1 Расчет двойного дощатого настила
• Зададимся конструкцией покрытия:
• 1.2 Сбор нагрузок
• Исходя из конструкции кровли проведем сбор нагрузок действующих на рабочий настил.
• Данные сведем в табл. 1.
• Табл. 1.

№	Наименование нагрузки:	Норм. Знач.	Коэф.	Расч. знач.
		qн	надежн.	qp
		кг/м2	гf	кг/м
1	Рулонная кровля на мастике.	3	1,3	3,9
2	Защитный слой настила	13,2	1,1	14,52
3	Рабочий слой	7,5	1,1	8,25
Итого:	23,7		26,67
4.1	Снеговая (для г. Ханты-Мансийска)	224	1,4	313,6


• Коэффициент надежности по нагрузке принимаем согласно п. 2.2 (СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.) табл. 1.
• Временную нагрузку в №4.1 ведем по §5(СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.)
• q_н=S₀ м,
• S_{0 =} 0,7*Се*Сt*м*Sg
• для Ханты-Мансийска:
• Sg = 3.2кПа (V снеговой р-он).
• Се - коэффициент, учитывающий снос снега ветром = 1.
• Сt - термический коэффициент = 1 (п.10.6).
• м = 1 (по схеме №1 при б-20⁰<25⁰ прил. 3 (СНиП 2.01.07-85*)).
• S₀=0,7*1*1*1*320 = 224 кг/м²,
• Коэффициент надежности №4.1 г_f=1.4 (по п. 10.12)
• Ветровую нагрузку не учитываем т.к по кровле с б?20⁰ возникают разгрузочные коэффициенты С_е1=-0.1 т.е. разгружают кровлю. Основное сочетание: постоянная +одна временная с коэффициентом сочетаний =1.

1.3 Определение расчетных усилий и геометрических характеристик сечения

Шаг прогонов 1,3 принимаем из рекомендаций: [0.75ч1.5] м

Расчет ведем на нормальную составляющую нагрузки при б=20⁰.

Согласно п. 6.14 (СНиП II-25-80)настил рабочий рассчитывается на следующие сочетания нагрузок:

а) постоянная + временная от снега (расчет на прочность и прогиб).

б) постоянная + временная монтажная (расчет только на прочность).

Для варианта а) (рис 4) расчетное значение нормальной составляющей для полосы 1м условно вырезанной вдоль ската.

Для варианта б) (рис 5)

Расчетное значение нормальной составляющей для полосы 1м условно вырезанной вдоль ската:

Где Р_р - вес человека с инструментами = 120 кг.

Так как М_а > М_б - ведем расчет для М_мах =6756,8 кг·см (из варианта а).



1.4 Проверка прочности и жесткости принятой конструкции настила

Для проверки прогиба: величина нормативной нагрузки

Определим геометрические характеристики сечения рабочего настила; толщиной 2,5см.

Проверку прочности (I группа предельных состояний) осуществляем согласно п. 4.9 (СНиП II-25-80.) формула 17.



Условие прочности выполнено.

1.5 Проверка прогиба

Для двухпролетной балочной схемы величина относительного прогиба определяется по формуле.

,где (п. 3.5(СНиП II-25-80))

Принятая конструкция удовлетворяет требованиям II - ой группы предельных состояний.

1.6 Расчет прогонов

Сбор нагрузок, статический расчет.

Исходя из конструкции покрытия к данным представленным в табл. 1, добавим собственный вес прогонов и домножим на ширину грузовой площади, равной расстоянию между прогонами 1,3 м.

Таблица 2.

№	Наименование нагрузки	В раб. пл.	qн	гf	qр
		м	кг/м		кг/м
1	Рулонная мягкая кровля			1,3	3,9	1,3	5,07
2	Защитный слой 0.019			1,3	17,16	1,1	18,9
3	Рабочий слой 0.025			1,3	9,75	1,1	10,73
4	Прогон (2 доски 0.06Х0.225)			-------	16,2	1,1	17,92
5	Снег (временная)	1,3	291,2	1,4	407,68
Итого	338,21		460,3

Расчетная схема прогона - неразрезной многопролетный дощатый спаренный прогон, длинной, равной В*11 =...