Проектирование здания с каркасом из гнутоклеенных рам

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

-------------------

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Кафедра конструкций из дерева и пластмасс 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЯ С КАРКАСОМ ИЗ ГНУТОКЛЕЕННЫХ  РАМ» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ТЭС

Гатина  П В 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

МОСКВА 2011г 
 
 

Оглавление

1.  Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли

1.1.1.Исходные  данные

1.1.2.   Расчет  по первому предельному состоянию.

1.1.3.  Расчёт  по второму предельному состоянию.

1.1.4 Расчет  неразрезного консольно-балочного  прогона. 

1.1.5.   Расчет  по первому предельному состоянию.

1.1.6.  Расчёт  по второму предельному состоянию.

2.   Расчет рамы.

2.1.1.    Исходные данные

2.1.2.    Геометрические размеры рам

2.1.3.   Определение  нагрузок на раму

2.1.4.    Статический расчет рамы

2.1.5.    Подбор сечения и проверка  напряжений

2.1.6.   Проверка  напряжений при сжатии с изгибом

2.1.7.   Проверка  устойчивости плоской формы деформирования

 рамы

2.1.8.   Конструкции  и расчет узлов

3.  Библиографический  список 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Расчет  ограждающих и  несущих конструкций  кровли.

  Консольно-балочный  прогон.

Исходные данные:

1. Тип кровли – волнистые листы стеклопластика SALUX.
2. Несущие конструкции: обрешетка и прогоны
3. Район строительства – г. Москва
4. Шаг конструкций 5м
5. Ширина здания 15м
6. Уклон кровли
7. Тип покрытия- теплое. (Утеплитель – минеральная вата NOBASIL.  Рулон-5000х1000х50мм)

Расчет  рабочей обрешетки.

Рис.4.1.

     Принимаем рабочий настил  из брусков   II-го сорта согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86^*Е) -  100х50мм. Расстояние между осями досок 225 мм. Шаг прогонов 1.125 метра.

Сбор  нагрузок.

А) Равномерно распределенная нагрузка                                              Табл.4.1

 

где h_o; h_н - ширина сечения обрешетки и настила соответственно

b_o; b_н - толщина сечения обрешетки и настила соответственно

c_o; c_н; - шаг обрешетки и настила соответственно

 γ_д – объемный вес древесины. 

    Расчётное значение  снеговой нагрузки принимается  по  СНиП 2.01.07-85* для г.Москвы S-1.8 кН/м2, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент  0.7  расчётной, т.е. S =1.8х0.7=1.26 кН/м2. 

Б) Сосредоточенная  сила Р=1 кН. Коэффициент надежности по нагрузке . Расчетное значение  сосредоточенной силы  Р_р= Р_н кН.

     При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

     В случае расчета одинарного  настила  с  расстоянием между осями досок  более 150 мм. нагрузку от  сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150мм на две доски.

В нашем  примере полная нагрузка на 1 пог. метр распределяется на 500мм. рабочего настила:

а) постоянная+ временная

 нормативная  нагрузка:  q^н =1.42*0.5=0.71 кН/м

 расчётная  нагрузка:       q^р =1.98*0.5=0.99 кН/м

б) постоянная

расчётная нагрузка:        q^р_пост=0.18*0.5=0.09 кН/м 

Расчетная схема. 

Расчет настила  ведем как балки по 2^х пролетной схеме. Расстояние между опорами равно шагу прогонов L =1.125 м

 Два сочетания  нагрузок:

1. Постоянная+ временная

                       

Рис.4.2 
 
 
 
 

2. Постоянная + сосредоточенная сила P=1.2 кН

  Рис.4.3 

Расчет  по первому предельному  состоянию. 

Проверка рабочего настила на прочность.

                                                     

где М- максимальный изгибающий момент

      W – момент сопротивления

      R_и – расчетное сопротивление древесины изгибу

      m_н =1.2– коэффициент, учитывающий кратковременность действия сосредоточенной           нагрузки - принимается для второго сочетания нагрузок.

При первом сочетании  нагрузок:

При втором сочетании  нагрузок:

 

Момент сопротивления  досок настила на ширине 500 мм.: ,

где  k= -число досок, укладываемых на ширине настила 0,5м.

       с- шаг рабочего настила

       в – ширина досок рабочего настила. 

Расчёт  по второму предельному  состоянию. 

Проверку рабочего настила на прогиб выполняем только от  первого сочетания нагрузок. Прогиб настила равен

Где

- момент инерции досок рабочего  настила  на отрезке 0.5 метра.

Е=10000000 кПа –модуль упругости древесины 

 при пролете  ,

  при пролете .

Запас по одной  из проверок должен быть менее 25%. 

Расчет  неразрезного консольно-балочного  прогона. 

При шаге конструкций 5м  используем неразрезные консольно-балочные прогоны.

                                                      Рис.4.4.   

Согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86^*Е) принимаем  прогон из бруса сечением 150х125мм. Шаг прогонов- 1.125 метр. 

Сбор  нагрузок.                      Табл.4.2

 

Где h_o; h_н; h_п - ширина сечения обрешетки, настила и прогона соответственно

b_o; b_н; b_п; - толщина сечения обрешетки, настила и прогона соответственно

c_o; c_н;  c_п; - шаг обрешетки, настила и прогона соответственно

 γ_д – объемный вес древесины. 

Полная нагрузка на 1 пог. метр при шаге прогонов В=1.125м:

q^н =1.703*1.125= 1.92 кН/м

q^р =2.299*1.125= 2. 59 кН/м

-где 1.125 шаг  прогонов.

Расчетные характеристики древесины 2 сорта для бруса 150х125мм.

Расчетное сопротивление  древесины изгибу R_и=14 МПа.

Модуль упругости  древесины Е=10000000кПа.

При расчетах прогона  надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб. 

 
 

Расчёт  по первому предельному  состоянию.

Проверка прогона  на прочность.

  

Расчетная нагрузка  при 

     

1.Расчёт  по равнопрогибной  схеме работы прогона  при х=0.2113 . 

Изгибающий момент над опорой равен  , момент в пролёте равен

Расчет ведём  по максимальному моменту, тогда 

    

      

Расчет  по второму предельному  состоянию. 

Проверка  прогона на прогиб.

Относительный прогиб прогона 

   

, где