Проектирование хоккейного стадиона - Строительство и архитектура курсовая работа

Главная

Строительство и архитектура
Проектирование хоккейного стадиона

Схема распределения снеговой нагрузки. Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты. Напряжение в ребре каркаса и обшивках. Сбор нагрузок на несущие элементы арки. Расчет по прочности сжато-изгибаемой полуарки. Расчет узлов арки.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1.2 Сбор нагрузок на плиту ( к Н/м 2 )
Сбор нагрузок выполняем в табличной форме:
Рис. 2 - Схема распределения снеговой нагрузки
l 1 = R • sin 50= 9000• 0,766= 6900 мм ? 7000 м
sin = 6000/9000=0,667; =42 о ; 1 = cos (1,8•42) = 0,25; 2 = 2,4 sin (1,4•42) = 2,05;
sin = 4000/9000=0,444; =26 о ; 1 = cos (1,8•26) = 0,67; 2 = 2,4 sin (1,4•26) = 1,44;
sin = 2000/9000=0,667; =13 о ; 1 = cos (1,8•13) = 0,92; 2 = 2,4 sin (1,4•13) = 0,74;
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w m на высоте z над поверхностью земли
w 0 = 0,30 - нормативное значение ветрового давления;
k = 1,0 (z = 9 м)- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности;
(местность тип В - городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями)
с e - аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов с e соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак «минус» - от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.
f - коэффициент надежности по нагрузке. f = 1,4
Рис. 3 - Схема аэродинамических коэффициентов и коэффициентов k
Расчетное значение ветровой нагрузки
Наиболее нагруженными являются два промежуточных ребра, так как нагрузка, воспринимаемая ребром, собирается с двух полупролетов справа и слева от ребра (рис. 4).
Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: .
Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах.
Равномерно распределенная нагрузка на расчетное среднее ребро равна
1.6 Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты
Расчет конструкции плиты выполняем по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4 СНиП 2.03.09-85 Асбоцементные конструкции [1].
В соответствии с п. 4.3 [1] для сжатых обшивок принимаем часть обшивки, редуцируемой к ребру:
= 25 см, с двух сторон - 50 см, т.е. сечение получается несимметричным (рис. 5).
Отношение модуля упругости обшивки к модулю упругости каркаса равно:
n a = = =(1,410 4 )/(110 4 ) = 1,4.
Определяем положение нейтральной оси сечения по формуле без учета податливости соединений ребер каркаса с обшивками
Отношение модуля упругости обшивки к модулю упругости каркаса равно:
Y о =(19,56(19,5/2+1)+1,4361(19,5+1+1/2)+1,45010,5)/[19,56+(36+50)1,4]=9,90 см.
Определяем моменты инерции каркаса и обшивок.
Момент инерции каркаса относительно найденной нейтральной оси
= 3707 + 19,56 (19,5/2+1 - 9,9) 2 = 3792 см 4 .
Моменты инерции обшивок относительно нейтральной оси:
= [361 3 /12 + 36(1+19,5+0,5 - 9,9) 2 ]1,4 = 6214 см 4 ;
= [501 3 /12 + 50(9,9 -0,5) 2 ]1,4 = 6191 см 4 .
= 3792 + 6214 + 6191 = 16197 см 4 .
Шурупы в плите расставлены с шагом 200 мм, т.е. =9 - число срезов шурупов на половине пролета (3500/(2200)=8,75).
Статические моменты относительно нейтральной оси будут равны:
= 36(1+19,5+0,5 - 9,9)1,4 = 559,4 см 3 ;
Определяем коэффициент податливости соединений т ( = 1 шурупы из стали, = 6210 -5 при диаметре шурупов 0,4 см) :
т > , т.е. для расчета прочности каркаса принимаем т = =0,194;
для расчета прочности обшивок принимаем т = 0,44.
Положение нейтральной оси определяем с учетом коэффициента податливости соединений ребер каркаса с обшивками при т = 0,44, т.е. при т для определения напряжений в обшивках.
Определяем положение нейтральной оси:
= 3707 + 19,56(19,5/2+1 - 10,2) 2 = 3742 см 4 ;
= [361 3 /12 + 36(1+19,5+0,5 - 10,2) 2 ]l,4 = 5883 см 4 ;
= [501 3 /12 + 50(10,2 - 0,5) 2 ]1,4 = 6592 см 4 .
Для определения напряжений в ребре каркаса положение нейтральной оси определяем при = 0,194:
= 3707 + 19,56(19,5/2+1 - 10,5) 2 = 3711 см 4 ;
= [361 3 /12 + 36(1+19,5+0,5 - 10,5) 2 ]l,4 = 5561 см 4 ;
= [501 3 /12 + 50(10,5 - 0,5) 2 ]1,4 = 7723 см 4 .
= 3711 + 0,44 2 (5561 + 7723) = 6283 см 4 .
1.7 Н апряжение в ребре каркаса и обшивках
Определяем коэффициент для определения напряжений в обшивках:
Статический момент относительно сдвигаемого сечения равен
= 501,4(10,5- 0,5) + 69,54,75 = 970,75 см 3 .
= 3711 + 0,194 2 (5561+7723) = 4211 см 4 ;
= (5,28970,75)/(42116) = 0,145 кН/см 2 .
1.8 Проверка прочности элементов плиты
В соответствии с ГОСТ 18124 - 75* первый сорт прессованного асбестоцементного плоского листа имеет временное сопротивление изгибу 23 МПа. Временное сопротивление изгибу для расчета плиты, равное 23*0,9 = 20,7 МПа. Принимаем значения расчетных сопротивлений асбестоцемента, соответствующие временному сопротивлению изгиба 20 МПа (R c = 30,5 МПа, R t = 8,5 МПа и R st = 14,5 МПа).
Расчетные сопротивления следует умножить на коэффициент условия работы
Определение расчетных сопротивлений каркаса и производится по СНиП II-25-80 "Деревянные конструкции" для древесины II категории расчетное сопротивление древесины вдоль волокон сжатию = 13 МПа, растяжению = 10 МПа, скалыванию = 1,6 МПа.
Проверки прочности элементов плиты:
1.9 Расчет и проверка прогиба плиты
Равномерно распределенная нормативная нагрузка на равна
(5/384)(2,23350 4 0,5)/(628310 4 100) = 0,07 см.
Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.
Хоккейный стадион пролетом 18 м представляет собой круговую арку. Геометрическая схема - трехшарнирная статически определимая арка.
2.1 Сбор нагрузок на несущ ие элемент ы арки
Несущий элемент арки - клееная деревянная балка прямоугольного сечения.
Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле:
=(0,623+ 3,91) / [1000/ (7• 18) - 1]= 0,65 кН/м 2 ;
k см = 7 - коэффициент собственной массы конструкции;
кН/м 2 - нормативная нагрузка от массы покрытия;
кН/м 2 - нормативная снеговая нагрузка;
Расчетная снеговая нагрузка (рис. 6, 7, 8)
Рис. 6 - Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка)
Рис. 7 - Эпюра продольных сил (2 снеговая нагрузка)
Рис. 8 - Эпюра продольных сил (ветровая нагрузка)
Расчет сочетаний усилий производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса «Лира Windows 9.0»
Расчетные сочетания усилий принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний.
Первое сочетание усилий включает в себя усилия от постоянной и 1 снеговой нагрузок:
Второе сочетание усилий включает в себя усилия от постоянной и 1 снеговой нагрузок совместно с ветровой нагрузкой:
Третье сочетание усилий включает в себя усилия от постоянной и 2 снеговой нагрузок совместно с ветровой нагрузкой:
Наибольшие усилия в элементах арки:
Статический расчет несущего элемента арки выполняем в соответствии с указаниями СНиП [2] как сжато-изгибаемого элемента. Расчетное сечение арки является сечение с максимальным изгибающим моментом от наиболее невыгодного сочетания нагрузок М= 1679 кНм. При этом же сочетании нагрузок определяем значения продольной силы N= -1147 кН в расчетном сечении и величины продольных и поперечных сил в коньковом и опорном узлах.
Материал для изготовления полуарок принимаем древесину сосны второго сорта толщиной 25 мм. Коэффициент надежности по назначению г n = 0,95. Сечение полуарки принимается клееным прямоугольным.
Оптимальная высота поперечного сечения арки находится в пределах
(1/40 - 1/50)l = (1/40 - 1/50)1800 = 45,0 - 36,0 см.
Согласно СНиП [2], пп. 3.1 и 3.2, коэффициенты условий работы древесины будут при h > 60 см, д сл = 2,25 см m б = 0,8; m сл = 1; соответственно расчетное сопротивление сжатию и изгибу
R с = R и = 0,960,81,5= 1,152 кН/см 2 .
Предварительное определение размеров поперечного сечения арки производим по п. 4.17 СНиП [2]:
p = -вN/(3R с )= -5,5215/(311520)= -0,034;
q = -3вM/(оR с )= -35,5222/(0,6511520)= -0,50;
Поскольку q >> p, дискриминант уравнения Д = q 2 + p 2 > 0 и оно имеет одно действительное и два мнимых решения. Согласно формуле Кардано, действительное решение h = U + V,
Компонуем сечение из 36 слоев досок толщиной 25 мм, шириной 200 мм. С учетом острожки по 6 мм с каждой стороны, расчетное сечение получаем 900 х 200 мм.
Расчетные площадь поперечного сечения и момент сопротивления сечения:
W расч = bh 2 /6 = 2090 2 /6 = 27000 cм 3 ;
2.7 Расчет по проч ности сжато-изгибаемой полуарки
Расчет элемента на прочность выполняем в соответствии с указаниями п. 4.17 СНиП [2] по формуле
Определяем гибкость согласно пп.4.4 и 6.25:
л = l 0 /r = lм/ = lм / = lм /(0,29h) = 14151/(0,2990) = 54,2.
F бр = F расч =1800 см 2 - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента;
Коэффициент продольного изгиба ц= 1-а (л /100) 2 =1-0,8(0,542) 2 =0,76
Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы при деформации оси элемента
о = 1 - N/(цR с F бр ) = 1 - 215/(0,761,1521800) = 0,86;
Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок
N/F расч + M д /W расч = 215/1800 + 25710 2 /27000 = 0,12 + 0,95 = 1,07 < 1,152 кН/м 2 , т.е. прочность сечения обеспечена с запасом 8%.
2.8 Расчет на устойчивос ть плоской формы деформирования
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования производим в соответствии с п. 4.18 [2] по формуле
N/(F бр цR с ) + [M д /(W бр ц м R и )] n ? 1
Показатель степени n = 1, т.к. элементы арки имеют раскрепления растянутой зоны из плоскости деформирования
Коэффициент ц М определяем с введением в знаменатель коэффициента m б согласно п. 4.25 [3]:
ц М = 140b 2 k ф /(l р hm б ) = 14020 2 1,13/(450900,8) = 1,95.
Согласно п. 4.14, к коэффициенту ц М вводим коэффициенты K жм и K нм . С учетом подкрепления внешней кромки при m > 4 K жм = 1
K нм =1+ 0,142l р /h + 1,76h/l р + 1,4б р =1+ 0,142450/90 + 1,7690/450+ 1,40= 2,06;
Коэффициент продольного изгиба ц из плоскости
ц = A/л 2 y = 3000/[(lо/r] 2 = 3000/(450/0,2920) 2 = 0,5.
Согласно п. 4.18, к коэффициенту ц вводим коэффициент K н N :
K н N = 0,75 + 0,06(l р /h) 2 + 0,6б р l р /h = 0,75 + 0,06(450/90) 2 = 2,25
N/(F бр цR с ) + M д /(W бр ц м R и ) = 215/(18001,131,152) + 25710 2 / (270002,071,152) = =0,09 + 0,40 = 0,49 < 1.
Таким образом, устойчивость арки обеспечена при раскреплении внутренней кромки в промежутке между пятой и коньком через 4,5 м.
2.9 Проверка сечения арки на скалывание по клеевому шву
Проверку сечения арки на скалывание по клеевому шву производим на максимальную поперечную силу Q= 73,9 кН по формуле Журавского
Статический момент поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси
Момент инерции поперечного сечения арки относительно нейтральной оси
Рассмотрим опорный и коньковый узлы.
Расчетные усилия: N=-215 кН; Q=70 кН
Так, как пролет арки 18 м, конструктивно узел решаем в виде: валикового шарнира.
Определим высоту валикового шарнира:
N - продольное усилие в опорном узле
b =20 см- ширина плиточного шарнира
R ст см =1,66 кН/см2 - расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245
Конструктивно принимаем h ш = 30 см.
Принимаем диаметр болтов d б =24 мм, тогда по п. 5.18
Принимаем накладки А - образной формы, толщина листа башмака 16 мм.
Стальные башмаки опорного узла крепятся к арке 10 болтами d  = 24 мм.
Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:
где M б = Q·e = 70·0,490 = 34,3 кНм.
e = 0,490 - расстояние от ц. т. шарнира до центра тяжести болтов башмака;
z i - расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
n б - число болтов в крайнем ряду по горизонтали;
m б - общее число болтов в накладке.
Z max - максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
Несущая способность одного болта T б : определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:
3.2 Несущая способность болтового соединения обеспечена
Т.к. арка в опорном узле опирается неполным сечением через стальные башмаки и древесина испытывает смятие, то необходимо проверить условие:
- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам.
K N - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков. K N =0,9 -смятие поперек волокон.
F см =20М40=800 см 2 - площадь смятия под башмаком.
215/800 = 0,3 кН/см 2 <1,29 М0,9 = 1,161 кН/см 2
Проверка опорного узла на скалывание по клеевому шву:
Коньковый узел решаем в виде классического валикового шарнира.
Материал шарнира - сталь марки С245.
Конструирование узла начинаем с выбора диаметров крепежных болтов и назначения размеров боковых пластин стального башмака из условия размещения болтов.
Толщину опорной пластины принимаем 20 мм.
Определим высоту валикового шарнира:
N - продольное усилие в опорном узле
b =20 см- ширина плиточного шарнира
R ст см =1,66 кН/см2 - расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245
Конструктивно принимаем h ш = 30 см.
Принимаем диаметр болтов d б =24 мм, тогда по п. 5.18
Принимаем накладки А - образной формы, толщина листа башмака 16 мм.
Стальные башмаки карнизного узла крепятся к арке 6 болтами d  = 24 мм.
Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:
где M б = Q·e = 24·0,340 = 8,2 кНм.
e = 0,340 - расстояние от ц.т. шарнира до центра тяжести болтов башмака;
z i - расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
n б - число болтов в крайнем ряду по горизонтали;
m б - общее число болтов в накладке.
Z max - максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;
Несущая способность одного болта T б : определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:
3.5 Несущая способность болтового соединения обеспечена
Проверка карнизного узла на скалывание по клеевому шву:
Прочность на скалывание обеспечена.
4. Меры защиты конструкций от загнивания и возгорания
При проектировании деревянной клееной арки предусматриваем конструктивные меры защиты от биологического разрушения, возгорания и действия химически агрессивной среды.
Конструктивные меры, обеспечивающие предохранение и защиту элементов от увлажнения, обязательны, независимо от того, производится антисептирование древесины или нет.
Конструктивные меры по предохранению и защите древесины от гниения обеспечивают:
устройство гидроизоляции от грунтовых вод, устройство сливных досок и козырьков для защиты от атмосферных осадков;
достаточную термоизоляцию, а при необходимости и пароизоляцию ограждающих конструкций отапливаемых зданий во избежание их промерзания и конденсационного увлажнения древесины;
систематическую просушку древесины в закрытых частях зданий путем создания осушающего температурно-влажностного режима (осушающие продухи, аэрация внутренних пространств).
Деревянные конструкции следует делать открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными для осмотра.
В опорных узлах, в месте опирания арки на фундамент устроить гидроизоляцию из двух слоев рубероида. При этом низ арки запроектирован на отметке +0,5м. Торцы арок и места соприкосновения с металлическими накладками в опорном и коньковом узлах защитить тиоколовой мастикой У-30с с последующей гидроизоляцией рулонным материалом.
Для защиты от гигроскопического переувлажнения несущих конструкций через боковые поверхности необходимо покрыть пентафталевой эмалью ПФ-115 в два слоя.
1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. - М.:ГП ЦПП, 1996. - 44с.
2. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983.
3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990.
4. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192.
5. А.В. Калугин Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций). - М.: Издательство АСВ, 2003. - 224 с.
Расчет клеефанерной плиты, узлов арки. Определение усилий от действия постоянной нагрузки. Геометрические характеристики сечения. Проверка устойчивости плоской формы деформирования. Определение усилий от действия снеговой нагрузки на правой половине арки. курсовая работа [94,7 K], добавлен 14.12.2012
Проектирование утепленной плиты для покрытия зерносклада. Определение способов укладки плиты, проведение расчета нагрузки ветровой, силовой и собственного веса. Оценка прочности и устойчивости плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов арки. курсовая работа [418,7 K], добавлен 04.10.2010
Компоновка поперечной рамы железобетонного каркаса и определение нагрузок на нее. Схема распределения снеговой нагрузки на участке у перепада высот. Расчет раскосной железобетонной арочной фермы и определение нагрузок. Расчет прочности фундамента. курсовая работа [1,3 M], добавлен 06.07.2009
Расчет конструкции покрытия. Статический расчет щита. Основные геометрические размеры рамы. Сбор нагрузок на раму. Расчет сочетаний нагрузок. Эпюра продольных и поперечных сил по 2 РСН. Подбор сечения полуарки. Проверка прочности биссектрисного сечения. курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.10.2010
Проведение теплотехнического и статического расчета плиты для проектирования крыши зерносклада. Определение временных (снеговой, ветровой) и постоянных (собственного веса, утеплителя) нагрузок. Оценка геометрических характеристик расчетного сечения плиты. курсовая работа [1,7 M], добавлен 04.10.2010
Определение характеристик клеефанерной панели. Проверочный расчет прочности и жесткости. Расчет треугольной арки с затяжкой. Сбор нагрузки на стойку. Расчет прикрепления стойки к фундаменту. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания. курсовая работа [502,7 K], добавлен 09.03.2013
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. курсовая работа [275,4 K], добавлен 03.10.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Верхняя и нижняя обшивки из асбоцементного листа:


Проектирование хоккейного стадиона курсовая работа. Строительство и архитектура.
Курсовая Работа На Тему Програмний Комплекс Для Роботи (Розробки) Візитних Карток
Реферат по теме Культура Древней Индии
Курсовая работа по теме Исследование особенностей Я-концепции руководителей
Реферат по теме Законадательные и подзаконые акты
Собрание Сочинений Пескова
Сочинение На Тему Про Школу 6 Класс
Реферат: Промышленность и экономика Франции
Реферат: Генитальный герпес
Контрольная работа по теме Інструменти паблік рилейшнз
Заявление На Сдачу Сочинения В 11 Классе
Курсовая работа: Філософське розуміння свободи
Дипломная работа по теме Система социализации студенческой молодёжи в современном российском обществе
Технико Экономическое Обоснование Проекта Производства
Контрольная работа по теме Управление инвестиционным портфелем
Теоретическая Аргументация Эссе Обществознание Примеры
Сколько Бутылок В Ящике Эссе
Курсовая работа: Залог и задаток, как средство обеспечения обязательств. Скачать бесплатно и без регистрации
Преимущества И Недостатки Рыночной Экономики Реферат
Реферат На Тему Дезинфекция Сиз Перевязочного Материала
Зарождение Земли Реферат
Инновационные подходы к коррекции нарушений эмоционально-волевой сферы и поведения умственно отсталых младших школьников - Педагогика дипломная работа
Внутреннее ухо - Биология и естествознание презентация
Организация и планирование производства озимой ржи в условиях ОАО "Ружаны-АГРО" - Сельское, лесное хозяйство и землепользование курсовая работа