Конструкция из дерева и пластмасс реферат

Обновлено: 04.07.2024

Курсовой проект состоит из графической части и пояснительной записки. Исходными данными для выполнения являются задание, выданное руководителем курсового проекта.

Принятые в проекте решения должны быть обоснованы технико-экономическими расчетами с оценкой возможных вариантов.

Проект должен разрабатываться с учетом требований охраны труда, техники безопасности, производственной Санитарии, пожарной безопасности и охраны окружающей среды.

Общие данные

Цель проекта – запроектировать ферму покрытие здания ремонтной мастерской размером в плане 24х64 м.

Район строительства – г. Свердловск.

Материал конструкций: сосновые доски II и III категорий влажностью не более 15%, стальные элементы из стали ВСт.3пс.

Клей марок КБ-3 или СП-2. Кровля рулонная.

Световой фонарь продольный из стеклопластиковых панелей, зенитного типа. Изготовление несущих конструкций заводское.

Выбор конструктивной схемы покрытия

При заданных условиях проектирования рациональным решением несущих конструкций являются сегментные фермы с клееными и металлическими нижними поясами. Блоки и верхних поясов, принятые одинакового размера, склеиваются из досок толщиной 35 мм из пиломатериалов II и III категорий.

Расстояние между фермами – 6,0 м. В целях обеспечения равнопрочности по изгибу не разрезных прогонов и равномерного распределения нагрузки между фермами расстояние от крайних ферм до торцовых стен принимается 5,0 м (см. лист 1).

Фонарь зенитного типа с наклонным остеклением из стеклопластиковых панелей имеет значительно меньшие размеры и вес по сравнению с другими типами фонарей. Учитывая боковое остекление здания, принимаем ширину фонаря 3,0 м. Поперечные рамы фонаря расположены через 6 м и опираются на верхние пояса ферм покрытия. Торцовые стенки фонаря расположены на предторцовых фермах.

Кровля рулонная по асфальтовой стяжке.

Необходимая устойчивость верхних поясов из плоскости ферм обеспечивается двойным жестким настилом.

Покрытие теплое с плитным утеплителем из двух слоев фибролита. Конструкция покрытия показана листе 2.

Прогоны неразрезные, расположенные через 1,25 м, составлены из двух досок на ребро со стыками вразбежку. Фермы попарно связаны между собою вертикальными связями из досок в плоскости крайних раскосов.

Определение общих размеров фермы.

Расчетный пролет фермы l=24,0 м; расчетная высота фермы h=l /6=4,0 м; строительный подъем l /200=12см. Радиус кривизны пояса

Длина дуги по оси верхнего пояса

где - центральный угол дуги, определяется из выражения

Верхний пояс составляем из четырех блоков одинаковой длины

т.е. меньше стандартной длины досок. Длина панелей нижнего пояса м.

Центральный угол дуги

Тогда м. Длина раскоса

Угол наклона касательной к дуге верхнего пояса на опоре

Угол наклона раскоса БД к горизонту в узле Д при

гол наклона раскоса ДВ к горизонту .

Статический расчет фермы

Нагрузки. При определении собственного веса крыши (табл. 1) принимаем рабочий настил виде обрешетки из брусков 40х40 мм, расположенных через 150 мм, неразрезные прогоны из двух досок 70х200 мм.

Таблица 1. Нагрузки от собственного веса крыши в _кг/м 2

Один слой рубероида и один слой пергамина на мастике

Защитный настил из досок 19 мм 0.019*500

Рабочий настил из брусков 40х40 мм, расположенных через 150 мм 0.04х4/15х500

Пароизоляция (один слой толя)

Асфальтовая стяжка 15 мм 0.015х1800

Прогоны сечением 2х70х200, расположенные через 1,15 м

Утеплитель из двух слоев фибролита 0.11*350

Принимаем вес покрытия равномерно распределенным по площади горизонтальной проекции. Вес крыши, отнесенный к 1 м 2 плана, определяем путем умножения полученного веса на коэффициент

Следовательно нормативная нагрузка от крыши на 1 м 2 плана равна g н _кр=100.7*1.07=108 кг/м 2 , расчетная g_кр=116.4*1.07=124 кг/м 2 .

Снеговая нормативная нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия (3-й район) Р н _сн=100 кг/м 2 ; расчетная Р_сн=100*1.4=140 кг/м 2 .

Настил и прогоны рассчитываются с учетом увеличения снегового отложения с заветренной стороны фонаря (см. [6], п.5.5). Ферму рассчитываем на полную и одностороннюю снеговую нагрузку. Ветровая нагрузка, ввиду ее малого влияния на ферму, не учитывается. Нагрузка от веса зенитного фонаря принята согласно примеру 2,в. Вертикальное давление Р на каждом скате от веса фонаря (589 кг) и от веса стеновой панели (500 кг) считаем приложенным в одной точке Р=589+500=1089 кг. Снеговая нагрузка на ферму определяется (рис. 4) с использованием коэффициентов перехода по [6], (табл.6)

Расчетное давление снега по 1 варианту

Средняя величина снеговой нагрузки по 1 варианту

Рис. 4. Схема снеговой нагрузки. 1-первый вариант; 2-второй вариант загружения.

Отсюда видно, что общее количество снега на покрытии в обоих вариантах почти одинаково. Однако, учитывая большую концентрацию нагрузки в середине пролета, принимаем для расчета 2 вариант загружения (рис. 5).

Средняя нормативная постоянная нагрузка от крыши и фонаря

Собственный вес фермы определяем по формуле:

Расчетная нагрузка от собственного веса

Расчетная нагрузка на узлы фермы (рис. 6) следующая:

Рис. 5. Схемы загружения верхнего пояса: а-постоянная нагрузка; б-временная нагрузка.

на узел А: постоянная кг,

на узел Б: постоянная кг;

на узел В: постоянная кг.

Рис. 6. Определение усилий в элементах фермы: а-загружения и диаграмма усилий от постоянной нагрузки; б-схема загружения снегом и диаграммы усилий; 1-от полного загружения снегом; 2-от одностороннего загружения снегом.

Аналогично определяется узловая нагрузка от снега на второй половине фермы кг.

Продольные усилия в стержнях фермы определяем построением трех диаграмм усилий: от постоянной нагрузки, от полного загружения снегом по II варианту и от загружения одной половины снегом, также по II варианту снеговой нагрузки.

Усилия при различных загружениях фермы и расчетные усилия в стержнях приведены в табл. 2.

Таблица 2. Усилия в стержнях фермы в кг

Опорная реакция А

Расчет элементов фермы

Элементы верхнего пояса рассчитываем на сжатие с изгибом вследствие кривизны пояса и наличия на нем местной нагрузки.

Панель АБ. Местная погонная нагрузка в середине панели вызывает изгибающий момент, определяемый как для простой балки с пролетом, равным горизонтальной проекции панели l₁=5.68 м (рис.11.7.).

где кг/м – нагрузка от веса кровли, отнесенная к горизонтальной проекции покрытия, от снега по 2 варианту загружения и от собственного веса фермы. Местным увеличением снеговой нагрузки возле узла Б пренебрегаем, что идет в запас прочности.

Продольное сжимающее усилие вследствие кривизны пояса вызывает отрицательный изгибающий момент

где кг – расчетное усилие в поясе при полном загружении снегом;

- центральный угол всего верхнего пояса;

м – длина хорды одного блока пояса.

Изгибающий момент в поясе

Рис7. К определению изгибающих моментов в верхнем поясе.

При одностороннем загружении фермы снегом справа изгибающий момент в левой панели пояса от постоянной нагрузки будет равен

где кг/м – нагрузка от веса крыши и от веса фермы.

Момент от продольной силы

где кг – осевая сила в панели АБ при одностороннем загружении фермы снегом справа (табл. 2).

Панель БВ (см. рис. 7).

Изгибающий момент от местной нагрузки в середине панели при полном загружении снегом

кгм, где кг/м – нагрузка на пояс от собственного веса и снега. Собственным весом фермы на под фонарном участке пренебрегаем.

При загружении снегом слева изгибающий момент от поперечных нагрузок сохраняется тот же кгм.

Момент от продольной силы

Момент в середине панели БВ при загружении снегом справа от поперечных нагрузок

где кг/м – постоянная нагрузка на поясе:

от продольной силы

где кг – продольное усилие при загружении снегом справа (см. табл. 11.2).

Момент от поперечной нагрузки под стойкой фонари, в точке Г при снеге справа (см. рис 11.7)

Момент от продольной силы

где м – стрелка дуги в точке Г, определенная графически.

Рис. 8. Поперечные сечения элементов ферм: а-верхнего пояса; б-раскоса ДВ; в-раскоса БД

Изгибающий момент М=3610-3780=-170 кгм.

Момент под фонарной стойкой от постоянной нагрузки и при загружении снегом слева. Момент от поперечных сил кг

Момент от продольной силы кгм. Изгибающий момент М=4950-4720=230 кгм.

Расчетные усилия рассмотренных случаев загружения сводим в таблицу (табл. 3). расчетными являются 1-й и 4-й случаи загружения.

Задаемся сечением пояса из 13 досок 180Х35 мм – 180Х455 мм (доски толщиной 40 мм с острожкой с двух сторон, рис.8).

Таблица 3. Усилия в сечениях верхнего пояса

Момент сопротивления см 3 .

Момент инерции см 4 .

Радиус инерции см.

Расчетная длина пояса при расчете на продольное сжатиеравна длине дуги с центральным углом

Напряжение в поясе при первом случае загружения

где ; 1.15 – коэффициент для определения W_расч клееных элементов.

Напряжение в поясе при 4-м случае загружения

Нижний пояс. кг. Требуемая площадь сечения стального пояса

Принимаем 2 уголка 100Х63Х6 общей площадью см 2 . Гибкость пояса в вертикальной плоскости

не превышает предельно допустимую для растянутых элементов при статических нагрузках.

Проверка напряжения в поясе с учетом собственного веса по формуле

где кг/см – изгибающий момент от собственного веса уголка при расстоянии между узлами фермы 8.00 м; см 3 – минимальный момент сопротивления одного уголка.

Раскос ДВ: кг, м.

Площадь поперечного сечения раскоса, склеенного из 4-х досок 180Х35 мм, см 2 .

Проверка на устойчивость кг/см 2 , где

Опорный узел (см. лист 3). Усилия кг, кг. Узел осуществляем в виде сварного башмака, воспринимающего давление верхнего пояса лобовым упором. Нижний пояс крепится к башмаку сварными швами. Длина швов для прикрепления одного уголка нижнего пояса

где - коэффициент, учитывающий ручной метод сварки

- толщина углового шва.

Принимаем длину шва по обушку мм, по перу мм

Длина швов для прикрепления упорного швеллера к фасонкам

Фактическая длина швов по внутренней стороне стенки и по наружным сторонам полок равна см.

Проверяем упорный швеллер №30 на изгиб давлением торца верхнего пояса

Смятие торца пояса

Участок стенки швеллера, усиленный листом мм и ребром мм между ребром и полкой (см. рис. 9) рассматриваем как плиту 30Х9 см, опертую по периметру с равномерно распределенной нагрузкой

изгибающий момент в полосе шириной 1 см кгсм.

Напряжение изгиба в усиливающем листе, пренебрегая сопротивлением стенки швеллера,

Ребро жесткости проверяем на изгиб, включая в расчетное сечение прилегающий участок стенки швеллера шириной см. Определяем центр тяжести сечения: площадь положение центра тяжести см. Момент инерции сечения см 4 . Момент кгсм. Напряжение кг/см 2 .

Определяем толщину опорной плиты. Реактивное давление основания на опорный лист

где кг – максимальная реакция опоры (см. табл. 11.2);

см 2 – площадь опирания плиты. Момент, изгибающий консольный участок плиты,

Момент в середине части плиты, считая края плиты защемленными

Необходимая толщина плиты

Промежуточный узел Б верхнего пояса центральным болтом мм, имеющим 4 среза. Сопротивление двух срезов со стороны деревянных накладок принимаем условно с коэффициентом 0.5. Тогда расчетное число срезов болта будет равно .

Усилие на один срез болта кг.

Несущая способность одного среза болта:

по смятию древесины кг;

по изгибу болта кг, где - коэффициент, учитывающий наклон усилия к волокнам древесины под углом .

Стальные накладки прикрепляются глухарями мм, мм, по 2 с каждой стороны. Несущая способность 4-х глухарей по смятию древесины – 80

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Похожие рефераты:

Компоновка сборного железобетонного каркаса здания с установлением геометрических параметров. Определение нагрузок на раму и ее статический расчет. Конструирование фундамента под колонну. Расчет предварительно напряженной безраскосной фермы пролетом 18 м.

Одноэтажное однопролетное производственное здание каркасного типа. Расчет связей, узла сопряжения главной и второстепенной балок. Сбор нагрузок на покрытие здания. Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки. Расчет конструкций рабочей площадки.

Компоновка конструктивной схемы каркаса. Статистический расчет одноэтажной однопролетной рамы. Расчеты и конструирование стальной стропильной фермы. Определение разных нагрузок, действующих на ферму. Расчет и проверка устойчивости ступенчатой колонны.

Основы конструкции плиты кровли фермы, а также ее теплотехнический, статистический и конструктивный расчет. Особенности крепления раскосов в узлах с помощью металлического башмака. Схема загружения колонны ветровой нагрузкой без промежуточных фахверков.

Методика расчета конструкции не утепленного покрытия кровельных щитов ели. Конструктивный расчет прогона. Порядок проверки опорного и конькового узлов на смятие и скалывание. Особенности обеспечения пространственной устойчивости деревянного сооружения.

Конструирование и расчет покрытия здания. Определение усилий в стержнях ферм. Расчет опорного узла на натяжных хомутах и центрального узла нижнего пояса. Подбор сечения рабочего настила, стропильных ног и прогонов. Расчет и конструирование узлов ферм.

Конструирование и расчет основных несущих конструкций однопролетного одноэтажного промышленного здания, материалом которых является дерево. Расчеты: компоновка основных несущих конструкций, проектирование плиты покрытия, стропильной фермы, колонны.

Конструктивная схема здания. Деревянные фермы. Выбор шага рам. Связи. Конструирование покрытия здания. Конструкция покрытия. Подбор рабочего настила. Подбор сечения стропильных ног. Подбор сечения прогонов. Расчет и конструирование элементов ферм.

Конструктивная схема одноэтажного каркасного здания. Расчетная схема рамы. Определение постоянной нагрузки от веса элементов покрытия, стен и колонн. Снеговая нагрузка, действие ветра на здание. Определение расчетных усилий. Конструирование узлов фермы.

Выбор конструктивного решения покрытия. Подбор сечения балки. Расчет двухскатной клееной балки из пакета досок. Материал для изготовления балок. Проверка прочности, устойчивости плоской фермы деформирования и жесткости балки. Нагрузки на балку.

Расчет клеефанерной панели рамы с ригелем в виде арки треугольного очертания с затяжкой. Определение параметров трехшарнирной арки, ее статический расчет и определение усилий в сечениях. Проектирование конькового и опорного узла, крепления стойки.

Рулонное покрытие по двойному настилу из досок в двух направлениях, уложенных по прогонам, опирающимся на треугольную ферму. Максимальный изгибающий момент на середине опоры. Проверка жесткости настила. Проверка прочности по касательным напряжениям.

Компоновка поперечной рамы. Проведение расчета нагрузок на нее, статического расчета с использованием программы SCAD "Расчет плоских стержневых систем". Конструирование подкрановой балки. Проектирование колонны. Определение нагрузок на стропильную ферму.

Характеристика компоновки конструктивной схемы производственного здания. Определение вертикальных размеров стоек рамы. Расчеты стропильной фермы, подкрановой балки, поперечной рамы каркаса, колонны. Вычисление геометрических характеристик сечения.

Конструктивное решение промышленного здания. Расчет стропильной фермы, критерии ее выбора, сбор нагрузок и статический расчет. Подбор сечений стержней фермы. Конструирование и расчет узлов ферм. Расчетные характеристики сварного углового шва металла.

Расчет минимальных сечений стержней из условия статической и усталостной прочности. Расчет элементов на прочность. Проектирование сварного соединения крепления решетки к косынке и косынки к поясу. Проектирование стыкового соединения верхнего пояса.

Описание компоновки плиты покрытия телятника, проведение ее теплотехнического, статического и конструктивного расчетов. Определение постоянных и временных нагрузок на плиту. Расчет верхнего и нижнего поясов, раскосов, узлов для проектирования фермы.

Расчет и конструирование ограждающей конструкции. Плиты с асбестоцементными обшивками. Сбор нагрузок на плиту, расчет верхней и нижней обшивки. Исходные данные для конструирования несущей конструкции. Краткие указания по защите деревянных конструкций.

Компоновка конструктивной схемы проектируемого здания с деревянным каркасом. Выбор несущих и ограждающих строительных конструкций. Пространственная жесткость здания. Защита конструкций от возгорания, гниения и поражения биологическими вредителями.

Характеристика здания, его шатровая функция над хоккейным кортом. Особенности расчетов панели, подбор сечений, геометрическая схема фермы. Сущность ответственности при эксплуатации деревянных конструкций, методы предотвращения гниения древесины.

Введение
Пластмассы — это материалы, полученные на основе синтетических или естественных полимеров (смол). Синтезируются полимеры путем полимеризации или поликонденсации мономеров в присутствии катализаторов при строгоопределенных температурных режимах и давлениях. В полимер с различной целью могут вводиться наполнители, стабилизаторы, пигменты, могут составляться композиции с добавкой органических и неорганических волокон, сеток и тканей. Таким образом, пластмассы в большинстве случаев являются многокомпонентными смесями и композиционными материалами, у которых технологические свойства, в том числе и свариваемость, восновном определяются свойствами полимера.
В зависимости от поведения полимера при нагревании различают два вида пластмасс — термопласты, материалы, которые могут многократно нагреваться и переходить при этом из твердого в вязко-текучее состояние, и реактопласты, которые могут претерпевать этот процесс лишь однократно.
Широкое распространение пластмасс — одна из отличительных черт нашего времени.Фактически все натуральные волокна, смолы и материалы уже имеют сейчас свои искусственные заменители. Создано множество других веществ с такими свойствами, которые не встречаются в природе. И это, по-видимому, только начало грандиозного переворота, равного по своему значению великим материальным революциям прошлого — освоению бронзы и железа. Как правило, пластмасса — это сложное органическое соединение,включающее в себя несколько компонентов. Важнейшим из них, задающим основные свойства материала, является искусственная смола. Производство любой пластмассы начинается с приготовления этой смолы. Вообще, смолы занимают промежуточное положение между твердыми и жидкими веществами. С одной стороны, они имеют многие качества твердых тел, но им также в большой степени свойственна текучесть, то естьспособность легко менять свою форму. По своему внутреннему строению смолы также занимают обособленное положение: у них нет жесткой кристаллической решетки, как у большинства твердых тел; они не имеют определенной точки плавления и при нагревании постепенно размягчаются, превращаясь в вязкую жидкость. Подобно каучуку, к которому они очень близки по своим свойствам, смолы относятся к полимерам, то есть их молекулысостоят из огромного числа одинаковых (часто очень простых по своему строению) звеньев.
Основные компоненты пластмасс
Полимеры и пластические массы на их основе по композиционному составу существенно отличаются друг от друга. Полимер не содержит добавок, пластмассы же - это многокомпонентные системы. Основой любой пластмассы служит связующее, т.е. полимер. Кроме него в состав могутвходить: - наполнители - пластификаторы
- смазывающие вещества
- отвердители и ускорители отверждения
- структурообразователи и регуляторы структурообразования
- ингибиторы или стабилизаторы
- красители
- антистатики
- антипирены.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Конструкции из дерева и пластмасс

. ЗАПИСКА по курсовому проекту: ''Конструкции из дерева и пластмасс''.

5 Стр. 96 Просмотры

Конструкции из дерева и пластмасс

5 Стр. 106 Просмотры

Курсовая по конструкциям из дерева и пластмасс

. Деревянные конструкции. 2. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб.-метод.

11 Стр. 37 Просмотры

Пластмасс

. изделий из пластмасс…………………………………………………………………………..5 1. Состояние современного рынка.

2 Стр. 68 Просмотры

Пластмассы

. Пластмассы Содержание Введение 1. Свойства и производство пластмасс 2.

Конструкции из дерева и пластмасс относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важных направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства.
Деревянные строительные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. На основе клееных деревянных конструкций сооружаются здания с покрытиями как малых, так и больших пролетов. Деревянные конструкции люди начали применять еще в глубокой древности.

Содержание работы

1) Район строительства. Воронеж
2) Условие эксплуатации. А1
3) Порода древесины . Сосна
4) Сорт древесины . 2
5) Несущая конструкция ………………………………. гнутоклееная рама
6) Пролёт . 15м
7) Высота. 3м
8) Шаг колонн . 3м
9) Конструкция покрытия……………………………….клеефанерная плита

Файлы: 1 файл

Дерево.doc

1) Район строительства. . . Воронеж

2) Условие эксплуатации. . ..А1

3) Порода древесины . . Сосна

4) Сорт древесины . . 2

5) Несущая конструкция ………………………………. гнутоклееная рама

6) Пролёт . . . 15м

8) Шаг колонн . . . 3м

9) Конструкция покрытия………………………………. клеефанерная плита

Деревянные строительные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. На основе клееных деревянных конструкций сооружаются здания с покрытиями как малых, так и больших пролетов. Деревянные конструкции люди начали применять еще в глубокой древности.

В расчетной работе необходимо эскизно разработать предлагаемую в задании клееную деревянную балку с указанием геометрической длины балки, ориентировочных размеров сечения, условий опирания и расчетного пролета.

В контрольной работе необходимо произвести сбор постоянных и временных нагрузок на покрытие. Определить механические характеристики древесины, из которой предполагается проектировать балку, с учетом коэффициентов условий работы. Скомпоновать расчетную схему балки и построить эпюры моментов и поперечных сил. Произвести конструктивный расчет по первому и второму предельным состояниям. Начертить балку на формате А4 с указанием размеров сечения, толщины слоев и марки клея. Начертить монтажные узлы опирания балки и схему расстановки связей. Разработать указания по конструктивной и химической защите древесины от гниения и возгорания с указанием конкретных составов и технологии их нанесения.

Заданная система не имеет жестких узлов, поэтому nу = 0. Для вычисления nл преобразуем раму в шарнирную схему и определим число ее степеней свободы (Ш = 13 — число простых шарниров; К = 4 — число замкнутых контуров): По сортаменту пиломатериалов принимаем обрешетку из досок 225×44 (h) мм. Нетрудно видеть, что размеры обрешетки лимитируют первое загружение, на которое и проверим прочность… Читать ещё >

Конструкции из дерева и пластмасс ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Курсовой проект по дисциплине:

студентка группы ПР-51 доцент Гапоненко А. П. Ребеко В. Я.

Исходные данные на проектирование Схема поперечника — 5

Высота рамы до карнизного узла Н, м — 3,6

Пролетная конструкция — клеефанерная балка Материал кровли — металлочерепица Шаг рам, м — 3,0

Порода древесины — ель II сорта Длина здания, м — 42

Расчетная температура воздуха в отапливаемом сооружении, С — 17

Район строительства — г. Тамбов (III район по снеговой нагрузке) Рисунок 1 — Расчетная схема рамы.

Рисунок 2 — Конструктивная схема рамы.

1. Расчет элементов холодного кровельного настила под рулонную кровлю Расчет обрешетки Исходные данные. Уклон кровли 1:4; шаг стропил — 3 м; район строительства по снегу III (S0=1,0 кПа).

Эскизный расчет обрешетки

Для стальной гладкой кровли примем шаг обрешетки равным 400 мм .

Масса 1 м² кровли из металлочерепицы составляет 10 кг/м2 .

Определяем вертикальную погонную расчетную нагрузку для одной обрешетины

Изгибающий момент при 1-ом загружении в вертикальной плоскости

кН· м = 77,4 кН· см.

То же при 2-м загружении

=0,787 кН· м = 78,7 кН· см.

Подберем обрешетку из досок плашмя с отношением сторон n = h/b = 0,2.

Крепление досок обрешетки осуществляется гвоздями без дополнительных элементов.

Требуемый момент сопротивления обрешетки из доски будет

Требуемая высота обрешетки из досок:

Требуемая ширина обрешетки из досок :

По сортаменту пиломатериалов принимаем обрешетку из досок 225×44 (h) мм. Нетрудно видеть, что размеры обрешетки лимитируют первое загружение, на которое и проверим прочность и жесткость обрешеток.

Поверочные расчеты обрешетки Постоянная нагрузка от кровли с учетом собственного веса обрешетки У 0,40 = 0,25 кПа;

Составляющие погонные нагрузки на обрешетку:

=(0,25· 0,9701+1·0,97 012)0,4=0,495 кН/м,

(0,25· 0,9701+1·0,9701·0,2425)0,4=0,223 кН/м;

Дальнейшие расчеты сведены в таблицу 1.

Таблица 1 — Проверка прочности и жесткости обрешетки

(2,130,38 734)/ 384 107 159,710−8)=0,0109

(2,130,22 334)/ (3 841 074 176,610−8)=0,0002

Величина, единицы измерения

Обрешетка из Досок 225Ч44(h)

кН? м Напряжения при косом изгибе

МПа Расчетное сопротивление древесины, МПа

=0,85 (см. т.6.1 СНБ 5.05.01−2000)

Условие прочности обрешетки выполняется ?

м Полный прогиб в вертикальной плоскости

см Относительный прогиб Предельный относительный прогиб Выполняется ли условие жесткости?

Приведенный расход древесины на обрешетку

Эскизный расчет нижнего настила.

Поскольку нижний настил укладывается под углом 45 к прогонам, его пролет = 1,4141,2 = 1,7 м.

Поверхностные нагрузки на нижний настил включают только постоянную нагрузку от собственного веса настила, пароизоляции и утеплителя:

нормативная — qн = 0,15 + 1,4 = 1,55 кПа;

расчетная — q = 0,15•1,1+ 1,4•1,2 = 1,845 кПа.

Требуемая толщина нижнего настила при = 11 050 кПа

Из условия прочности отдельных досок (при клавишной их работе) при 2-м загружении и из условия жесткости

Принимаем стандартные доски толщиной 32 мм, что с учетом острожки с одной стороны даст н = 32 — 5 = 27 мм, что больше = 23,0 мм.

Проверочные расчеты нижнего настила.

Проверку прочности досок нижнего настила выполним только для стадии изготовления. Рассмотрим отдельную доску нижнего настила 175 27 мм, для которой

W = bh2/6 = (17,52,72) У 6 =21,3 см³;

= 1,8450,1751,72 У 14 + 0,21(1,2 У 2)1,7 = 0,281 кНм;

= 28,1 У 21,3 = 1,318 кН/см2 = 13,18 МПа 0,8, f = 1,4)

И т о г о полная

Погонные нагрузки на прогон: ;

= 2,9421,2 = 3,530 кН/м;

q = 3,7061,2 = 4,447 кН/м, где = 1,2 м — шаг прогонов.

Изгибающий момент в середине разрезного прогона при пролете l = 3 м

= 4,44 732 У 8 = 5,00 кНм.

Примем прогон из ели 2-го сорта= 130,85 = 11,05 МПа = 1,105 кН/см2.

Требуемый момент сопротивления прогона Wтр = M/fm, d = 500 У 1,105 = =452 см3.

Задавшись соотношением сторон n = h/b = 2, вычислим требуемую высоту и ширину бруса:

bтр = hтр/n = 17,6 У 2 = 8,79 мм.

С учетом острожки бруса с трех сторон принимаем брус 100 200 мм, что дает в чистоте прогон сечением 90 195 (h).

Проверочные расчеты разрезного прогона Геометрические характеристики прогона сечением 90Ч 195 (h)

W = bh2/6 = 9,019,52 У 6 = 570,4 см³; I = bh3/12 = 9,019,53 У 12 = 5561 см4.

Распределенная нагрузка от массы прогона

gпр = 0,0900,1956У1,2 = 0,088 кПа.

Полные нагрузки на прогон составят

qн = 2,942 + 0,088 — 0,05 = 2,980 кПа; = 2,9801,2 = 3,58 кН/м;

q = 3,706 + (0,088 — 0,05)1,2 = 3,75 кПа; = 3,751,2 = 4,50 кН/м.

Изгибающий момент в 1-ом загружении

= 4,5032 У 8 = 5,065 кНм = 506,5 кНсм и напряжения

= 506,5 У 570,4 = 0,888 кН/см2 = 8,88 МПа =

Прочность обрешётки из брусков 6060 мм обеспечена в стадии изготовления и монтажа.

Принимаем обрешётку из брусков 6060 (h) мм. Проверку жёсткости не производим из-за малых эксплуатационных нагрузок. Уточняем погонные нагрузки на панель:

Нормативная нормальная составляющая

расчётная нормальная составляющая

Момент от нормальной составляющей нагрузки в одном продольном ребре

Момент сопротивления продольного ребра с учётом ослабления гнездом для шипа поперечного ребра 55 см

Iх нт=Iх бр-Iх осл=10 103:12−1053:12=833−104=729 см4;

Wх нт=2Iх нт/h=2729:10=146 см3.

Напряжение общего изгиба

=Mx/Wx нт=143:146=0,98 кН/см2=0,98 МПа =1/250.

Требуется изменить высоту продольных рёбер, так как условие жёсткости не выполняется.

Примем продольные рёбра сечением 75 125 (h) мм при меньшем расходе древесины. Тогда

Iх нт= 7,512,53:12−7,553:12=1221−78=1143 см4;

Wх нт=21 143:12,5 =182,9 см³;

= 143:182,9=0,78 кН/см2=7,8 МПа =1/250 удовлетворяет условиям жёсткости.

Приведенный расход древесины на панель заводского изготовления

2.1 Сравнение 2-х вариантов Принимаем клеефанерную панель покрытия заводского изготовления.

3. Расчет клеефанерной балки коробчатого сечения постоянной высоты с плоскими фанерными стенками

Рисунок 4 — Поперечные сечения клеефанерных балок с плоскими фанерными стенками коробчатого сечения

Читайте также: