Расчет и конструирование элементов деревянного каркасного здания. Курсовая работа (т). Строительство.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет и конструирование элементов деревянного каркасного здания
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Часть I. Ограждающие конструкции
покрытия. Расчет конструкции покрытия
.1 Расчет двойного дощатого настила
.3 Определение расчетных усилий и
геометрических характеристик сечения
.4 Проверка прочности и жесткости
принятой конструкции настила
.7 Определение геометрические
характеристики сечения прогона
.8 Проверка прочности и жесткости
прогонов
Часть II. Несущие конструкции. Арки
.2 Определение геометрических
размеров
.7 Проверка прочности по нормальным
напряжениям при сжатии с изгибом
.8 Проверка по касательным
напряжениям
.9 Проверка устойчивости плоской
формы деформирования
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.
район строительства - г. Ханты-Мансийск.
толщина рабочего слоя настила - t = 25 мм
толщина защитного слоя - t = 22 мм.
плотность древесины - ρ
= 600 кг/м 3
Часть I. Ограждающие конструкции
покрытия. Расчет конструкции покрытия
1.1 Расчет двойного дощатого настила
Исходя из конструкции кровли проведем сбор
нагрузок действующих на рабочий настил.
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.)
для Ханты-Мансийска:= 3.2кПа (V снеговой р-он).
Се - коэффициент, учитывающий снос снега ветром =
1.
Сt - термический коэффициент = 1 (п.10.6).
μ = 1 (по схеме №1 при α-20 0 <25 0
прил. 3 (СНиП 2.01.07-85*)). 0 =0,7*1*1*1*320 = 224 кг/м 2 ,
Коэффициент надежности №4.1 γ f =1.4
(по п. 10.12)
Ветровую нагрузку не учитываем т.к по кровле с α≈20 0
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:
[0.75÷1.5]
м
Расчет ведем на нормальную составляющую нагрузки
при α=20 0 .
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.
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.
Для двухпролетной балочной схемы
величина относительного прогиба определяется по формуле.
Принятая конструкция удовлетворяет
требованиям II - ой группы предельных состояний.
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.
Расчетная схема прогона - неразрезной
многопролетный дощатый спаренный прогон, длинной, равной В*11 = 37,4 м. Схема
работы неразрезного прогона - равнопрогибная.
Максимальный изгибающий момент над
второй от края опоре:
Так как то сечение
прогона рассчитывается на косой изгиб. Нормальная составляющая к скату:
Скатная составляющая (вдоль ската
кровли):
Для средних опор: Расчетное
значение нагрузок:
Моменты над средними опорами
(расчетные):
1.7 Определение геометрические
характеристики сечения прогона
1.8 Проверка прочности и жесткости
прогонов
Расчет на прочность элементов
цельного сечения при косом изгибе проводим согласно п. 4.12 [СНиП II-25-80]
формула 20.
Проверку прогиба (II группа
предельных состояний) при косом изгибе выполняем по формуле (для равнопрогибной
схемы работы прогона):
Предельный относительный прогиб
определяем по табл. 19 п. 10. 7. [1]
Эпюра моментов имеет нулевые
значения на расстоянии 0.21 (для равнопрогибной схемы рабочего
прогона) от опоры В этих сечениях располагается гвоздевой стык для соединения
досок.
Принимаем диаметр гвоздя 0,4 см.,
тогда
Определим несущую способность одного
гвоздя на один шов сплачивания: гвозди работают несимметрично при одном шве
между досками:
По изгибу гвоздя (табл. 17) [СНиП
II-3-79*]
Смятие древесины несимметричного
соединения элементов равной толщины
Для средних прогонов: гвозди
забиваются по всей поверхности доски с шагом 50см в шахматном порядке
(конструктивное требование).
Часть II. Несущие конструкции. Арки
Конструктивное решение: трехшарнирная
клеедеревянная арка кругового очертания постоянного прямоугольного сечения без
затяжки. Пролет - 18м. Высота - 7.4м. Материал - древесина 2 сорта. Шаг арок -
3,4м. Район строительства - Ханты-Мансийск.
2.2 Определение геометрических
размеров
Начало прямоугольных координат принимается в
центре левого опорного узла арки.
= (l 2 +4f 2 )/(8f)=(18 2 +4*7,4 2 )/(8*7,4)=9,17
м.
этому соответствует j=66 0 ;
cosj=0.41;
Вычисления усилий приводятся только
в основных расчетных сечениях. Полупролет арки делится на 8 частей, образующих
девять сечений от x=0 до x=9 м. Согласно прил.3 п.2 [СНиП II-3-79*] определяем
координаты (х, у) дополнительного сечения арки,, соответствующее φ=50 . Координаты
сечений, углы наклона касательных к оси полуарки в этих сечениях определяются
по формулам:
Таблица 3. Геометрические величины оси левой
полуарки
Таблица 4. Табличный сбор нагрузок без учета
криволинейности элемента
Коэффициент
надежности по нагрузке gf
Покрытие
(рабочий дощатый настил t=35мм.)
Утеплитель
δ=100мм,
2 слоя пароизоляции
где q н - нормативная
нагрузка от покрытия, защитного слоя настила, кровли и утеплителя;
р н - нормативная снеговая
нагрузка;
к св - коэффициент
собственного веса (для арок принимается равным 4)
Суммируем все нагрузки, действующие
на арку:
=(3,9+8,25+14,52+26)*S/l=52,67*24,8/18=72.56
кг/м 2
=(72,56+20,9)*B=93.46*3.4=317.7 кг/м.
р=с*р*m 2 =0,3*313.6*2,25=211.6
кг/м 2 ,
= 211,6*3.4 = 719,7 кг/м 2 -
линейно-распределенная нагрузка
где с=l/(8f)= 18/(8*7,4)=0,3 - коэффициент
снегозадержания для криволинейных покрытий.
а) от равномерно распределенной нагрузки по
всему пролету (постоянной):
Н=ql 2 /8f=317,7*18 2 /8*7,4=1738.76кг.
б) от распределенной по треугольнику нагрузке на
полупролете слева/справа р=719,7 кг/м 2 . А = 5рl’/24 =
5*719,7*13,94/24 = 2090,1 кг. В = рl’/24 = 719,7*13,94/24 = 418,02
кг.
Н= l’ 2 *p/(48f) = 13,94 2 *719,7/(48*7,4)
= 393,73 кг.,
Уравнение равновесия (для постоянной
нагрузки):
: М 0 = 2859,3*0 - 317,7*0 2 /2
- 1738.76*0 = 0
: М 1 = 2859.3*2.76 - 317.7*2.76 2 /2
- 1738.76*4.95 = - 1925.31
: М 2 = 2859.3*4.87 - 317.7*4.87 2 /2
- 1738.76*6.41 = -988.15
: М 3 = 2859.3* 6.98 - 317.7*6.98 2 /2
- 1738.76*7.17 = -248.2
: М 4 = 2859.3*9 - 317.7*9 2 /2
- 1738.76*7.39 = 0
Уравнение равновесия (для снеговой
нагрузки слева):
М х = V А* x’ - px’ 2 /2
+ px’ 3 /(3l’) - Hy;
: М 0 = 2090,1*0 - 719,7*0 2 /2
+ 719,7*0 3 / (3*13,94) - 393,73*0 = 0
’:М 0, = 2090,1 *0 - 719,7*0 2 /2
+ 719,7*0 3 / (3*13,94) - 393,73*4,18 = -1645,79
: М 1 = 2090,1* 0,73 - 719,7*0,73 2 /2
+ 719,7*0,73 3 / (3*13,94) - 393,73*4,95 = -608,26
: М 2 = 2090,1* 2,84 - 719,7*2,84 2 /2
+ 719,7*2,84 3 / (3*13,94) - 393,73*6,41 = 903,88
: М 3 = 2090,1* 4,95 - 719,7*4,95 2 /2
+ 719,7*4,95 3 /(3*13,94) - 393,73*7,17 = 793,04
: М 4 = 2090,1*6,97 - 719,7*6,97 2 /2
+ 719,7*6,97 3 /(3*13,94) - 393,73*7,39 = 0
Уравнение равновесия (для снеговой
нагрузки справа):
’:М 0, = 418,02*0 - 393,73*4,18 =
-1645,79
: М 1 = 418,02* 0,73 - 393,73*4,95 =
-1643,81
: М 2 = 418,02*2,84 - 393,73*6,41 =
-1336,63
: М 3 = 418,02*4,95 - 393,73*7,17 = -
753,84
: М 4 = 418,02*6,97 - 393,73*7,39 = 0
0: Q 0 = (2859,3 - 317,7*0)*0,4 -
1738,76*0,91 = - 438,55
’: Q 0 ’ = (2859,3 - 317,7*2,03)*0,64 -
1738,76*0,76 = 95,73
1: Q 1 = (2859,3 - 317,7*2,76)*0,73 -
1738,76*0,68 = 264,83
: Q 2 = (2859,3 - 317,7*4,87)*0,89 -
1738,76*0,45 = 385,32
: Q 3 = (2859,3 - 317,7*6,98)*0,97 -
1738,76*0,22 = 239,97
: Q 4 = (2859,3 - 317,7*9)*1 -
1738,76*0 = 0
: Q 0 = (2090,1 - 719,7*0 + (719,7*0 2 )
/ 13,94)*0,4 - 393,73*0,91= 477,8
’: Q 0 ’ = (2090,1 - 719,7*0 + (719,7*0 2 )
/ 13,94)*0,64 - 393,73*0,76 = 1038,52
1: Q 1 = (2090,1 - 719,7*0,73 +
(719,7*0,73 2 ) / 13,94)*0,73 - 393,73*0,68 = 874,61
2: Q 2 = (2090,1 - 719,7*2,84 +
(719,7*2,84 2 ) / 13,94)*0,89 - 393,73*0,45 = -135,97
: Q 3 = (2090,1 - 719,7*4,95 +
(719,7*4,95 2 ) / 13,94)*0,97 - 393,73*0,22 = -114,53
: Q 4 = (2090,1 - 719,7*6,97 +
(719,7*6,97 2 ) / 13,94)*1 - 393,73*0 = -418,05
0: Q 0 = - 418,02*0,4 + 393,73*0,91 =
191,09
’: Q 0 ’ = - 418,02*0,64 + 393,73*0,76
= 31,7
: Q 1 = - 418,02*0,73 + 393,73*0,68 =
- 37,4
: Q 2 = - 418,02*0,89 + 393,73*0,45 =
-194,85
: Q 3 = - 418,02*0,97 + 393,73*0,22 =
-318,85
: Q 4 = - 418,02*1 + 393,73*0 =
-418,02
0: N 0 = (2859,3-
317,7*0)*0,91+1738,76*0,4 = 3297,46
’: N 0 , = (2859,3-
317,7*2,03)*0,76+1738,76*0,64 = 2795,72
: N 1 = (2859,3-
317,7*2,76)*0,68+1738,76*0,73 =2617,35
: N 2 = (2859,3-
317,7*4,87)*0,45+1738,76*0,89 = 2137,94
: N 3 = (2859,3-
317,7*6,98)*0,22+1738,76*0,97 = 1827,78
: N 4 = (2859,3- 317,7*9)*0+1738,76*1
= 1738,76
N x =(V A -px’+px 2 /l’)sinj+Hcosj;
: N 0 = (2090,1-719,7*0+719,7*0 2 /13,94)*0,91+393,73*0,4
= 2050,44
’: N 0 , =
(2090,1-719,7*0+719,7*0 2 /13,94)*0,76+393,73*0,64 = 2066,74
: N 1 = (2090,1-719,7*0,73+719,7*0,73 2 /13,94)*0,68+393,73*0,73
=1370,13
: N 2 =(2090,1-719,7*2,84+719,7*2,84 2 /13,94)*0,45+393,73*0,89
= 583,95
: N 3 =(2090,1-719,7*4,95+719,7*4,95 2 /13,94)*0,22+393,73*0,97
= 336,28
: N 4 =(2090,1-719,7*6,97+719,7*6,97 2 /13,94)*0+393,73*1
= 393,73
: N 0 = -418,02*0,91-393,73*0,4 =
-537,89
’: N 0 , =
-418,02*0,76-393,73*0,64 = -569,68
: N 1 = -418,02*0,68-393,73*0,73 =
-571,67
: N 2 = -418,02*0,45-393,73*0,89 =
-538,52
: N 3 = -418,02*0,22-393,73*0,97 =
-473,88
: N 4 = -418,02*0-393,73*1 = -393,73
От
снеговой по треугольно распределенной форме. треугольной распределенной
Оптимальная высота поперечного сечения арки
находится:
Поперечное сечение принимаем прямоугольным,
постоянной высоты и ширины.
Ширину сечения арки принимаем
b=0.1м. по сортаменту пиломатериалов, рекомендуемых для клееных конструкций.
[5] прил. 1
Расчетное сопротивление древесины
при сжатии [СНиП II-25-80], R c =130 кг/см 2 . : тр = = 55,7 см.
Толщину досок принимаем, а=2.5 см, а
после острожки с двух сторон, а=2.1 см.
Компонуем из 27 досок сечением 10х2.1
см, тогда высота сечения h=27*2.1=56.7=57 см.
2.7 Проверка прочности по нормальным
напряжениям при сжатии с изгибом
Проверку следует производить по
формуле:
m б =1 (зависит от высоты
сечения балки)
m сл =1.05 (зависит от
толщины слоя) [СНиП II-25-80], табл. 7, 8
расч = b x h
=10x56,7 =567 cм 2 расч = bh 2 /6 =10x56,7 2 /6
=5358.1 см 3
М max = -5409.89 кг м.,
изгибающий момент. соотв. = 4862,46 кг., продольная сила.
- коэффициент прочности по
назначению
Вывод: прочность сечения обеспечена.
2.8 Проверка по касательным
напряжениям
Максимальное напряжение скалывания:
Где: mах =1112,44кг. ск =15
кг/см 2 (табл.3 [СНиП 2.01.07-85*])
Статический момент и момент инерции
сечения арки:
= bh 2 /8 =10*56.7 2 /8=4018.6
cм 3 ;= bh 3 /12 =10*56.7 3 /12=151 903.5 см 4 .
Вывод: прочность по касательным
напряжениям обеспечена.
2.9 Проверка устойчивости плоской
формы деформирования
Проверяем сечение на устойчивость из плоскости
при:
М max = -5409.89 кг м., N соотв. =
4862,46 кг.
Проверку следует производить по формуле:
где j М - коэффициент,
определяемый по формуле:
где - расстояние между опорными
сечениями элемента;
k ф =1.13 - коэффициент, зависящий от
формы эпюры изгибающих моментов на участке l p, определяемый [СНиП
II-25-80] по табл.2 прил.4.
Гибкость полуарки из ее плоскости l у и
коэффициент продольного изгиба j:
l у = l p /i=1240/(0.289*10) =
429.06
k pM =
0.142 * l p /h+1.76 * h/l p +1.4a p =
0.142 * 1240/56,7+1.76 * 56,7/1240+ 1.4 *1.152 = 4,79 pN =
0.75+0.06(l p /h) 2 +0.6a p l p /h
= 0.75+0.06*(1240/56,7) 2 +0.6*1.152* 1240/56,7 = 44,32
Вывод:
следовательно, устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.
Опорный узел решается с помощью стального
башмака из опорного листа и двусторонних фасонок с отверстиями для болтов. Он
крепится к поверхности опоры нормальной к оси полуарки. Расчет узла
производится на действие максимальных продольной N=4862,46 кг и поперечной
Q=1112,44кг кг/м сил.
Проверка торца полуарки на смятие
продольной силой.
Опирание в узлах выполняется
неполным сечением высотой
Расчетное сопротивление смятию вдоль
волокон древесины R c =130 кг/см 2 .
Определение числа болтов крепления
конца полуарки к фасонкам.
Принимаются болты d=2 см. Они
воспринимают поперечную силу и работают симметрично при ширине сечения
b=c=10см, при двух швах n ш =2 и угле смятия a=90 0 . Коэффициент
К a =0.55.
Несущая способность болта в одном
шве:
Т с =50сdK a =50*10*2*0.55=550
кг = Т
Определение толщины опорного листа:
Лист работает на изгиб от давления
торца полуарки и реактивного давления фундамента. Длина торца l 1 =b=10см.
Длина листа l 2 =23см. Расчетная ширина сечения b=1см.
1 = N/F см =4862,46/230
= 21.14 кг/см.
2 =q 1 l 1 /l 2 =21.14*10/23=9,19
кг/см.
М=(q 2 l 2 2 -q 1 l 1 2 )/8=(9,19*23 2 -21.14*10 2 )/8=343,43
кг см.
Расчетное сопротивление стали=2450
кг/см 2 .
Узел выполнен лобовым упором
полуарок одну в другую с перекрытием стыка двумя деревянными накладками
сечением 14х5 см.
Накладки в коньковом узле
рассчитывают на поперечную силу при не симметричном загружении арки Q=418.05
кг. Накладки работают на поперечный изгиб.
М и = Qe 1 /2=418,05*18/2
=3762,45 кг см.,
где е 1 =S 1 =18
см. - расстояние между стальными нагелями d=12 мм. 1 ≥7d=7*1.2=8.4
см, поскольку стык работает на растяжение, нагели располагаем в два ряда,
е 1 = 2*S 1 =18
см. 2 ≥3,5d=3,5*1.2=4,2 см принимаем 6 см. 3 ≥3d=3*1.2=3,6
см принимаем 4 см.
Проверка торца полуарки на смятие
продольной силой.
Проверяем по максимальному усилию,
действующему в коньке, при неблагоприятном нагружении N=4862,46 кг.
s=N/F см ≤
R см 0см 0 =130 кг/см 2 см =b(h-8)=10(56.7-8)=487
см 2
s=4862.46/487=9.98
кг/см 2 ≤130 кг/см 2 - условие выполнено.
Вывод: для данных нагрузок прочность
обеспечена.
В коньковом узле количество нагелей
по конструктивным требованиям должно быть не менее 3. В нашем случае принимаем
3 стальных нагеля и проверяем их несущую способность.
1 =Q/(1-e 1 /e 2 )=418,05/(1-18/54)=627,13
кг 2 =Q/(e 2 /e 1 -1)=418,05/(54/18-1)=209,02 кг
Несущая способность нагеля из условия изгиба
нагеля на один условный срез:
Зададимся толщиной накладки : 5 см. 1 =180*1,2 2 +2*5 2
= 309,2кгс 2 =50*10*1,2 = 600 кгс
Суммарная несущая способность нагельного
соединения:
Угол a следует принимать равным большему из углов
смятия нагелем элементов, прилегающих к рассматриваемому шву, в нашем случае a=90 0 , и k a =0,7.
Усилие, воспринимаемое двумя
нагелями в ближайшем к коньковому узлу ряду:
1 =2T =2*517,4=1034.8
> R 1 =627,13 кг
1.
СНиП II-25-80 «Нормы проектирования. Деревянные конструкции», М.:
Стройиздат.1982 - 65с.
.
СНиП 2.01.07-85* «Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия», М.:
Стойиздат.1985 - 60с.
.
СНиП II-23-81* «Нормы проектирования. Стальные конструкции», М.:
Стройиздат.1982 - 93с.
.
Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80)/ ЦНИИСК им.
В.А.Кучеренко, М.: Стройиздат.1986 - 216с.
.
Гринь И.М. «Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов»,
Киев.: «Вища школа».1990 - 221с.
.
Зубарев Г.Н. «Конструкции из дерева и пластмасс». М.: Высшая школа. 1990 -
288с.
.
Иванов В.А. «Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и
конструирования». Киев.: «Вища школа».1981 - 391с.
.
Карлсен Г.Г. «Конструкции из дерева и пластмасс». М.: Стройиздат. 1986 - 543с.
.
Шишкин В.Е. «Примеры расчета конструкции из дерева и пластмасс». М.:
Стройиздат. 1974 - 224с.
Похожие работы на - Расчет и конструирование элементов деревянного каркасного здания Курсовая работа (т). Строительство.
Правовые Основы Заключения Брачного Договора Реферат
Моральные Нормы Эссе
Практическое задание по теме Определение коэффициента термического расширения (объёмного) жидкости
Реферат: Определение некоторых костей скелета человка
Сальмонеллез У Детей Реферат
Контрольная работа: Нормирование точности червячной передачи
Реферат: Методические рекомендации Подготовка выпускной квалификационной работы студентов специальности 080105 «Финансы и кредит» специализация «Финансовый менеджмент»
Сочинение Мой Звездный Час 10 Предложений
Рифмы Для Сочинения Стихов
Реферат Ученика 4 Класса
Реферат: Политический конфликт между Россией и США
Курсовая работа: Формирование ассортимента предприятия розничной торговли
Контрольная работа по теме Интеллектуальная собственность и ее правовая защита
Реферат: Штюрмерский период творчества Ф. Шиллера. Драма "Коварство и любовь"
Курсовая работа: Государственное регулирование предпринимательской деятельности 8
Мой Любимый Композитор Глинка Эссе
Цифровизация Государственного Управления В России Диссертация
Курсовая работа: Споживні властивості кисломолочних сирів показники їх якості
Контрольная Работа По Физике 9 Кл Кинематика
Дипломная работа: Разработка стратегии развития на предприятии
Реферат: Совершенствования государственного регулирования оплаты труда
Похожие работы на - Образование Хазарского каганата
Реферат: Доходы населения уровень, динамика, регулирование