Покрытие по треугольным металлодеревянным фермам с клееным верхним поясом
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
чаем строительный подъем fстр= l = мм.
Угол наклона верхнего пояса с учетом строительного подъема
tga = ; a = 14,25о; sina = 0,246; cosa = 0,969.
Длина одного ската верхнего пояса (с учетом строительного подъема)
м.
Длина элементов фермы:
ВД = ВЕ = 7,63tga - м.
м.
м.
Геометрическая схема фермы приведена на рисунке 3.
Рис. 3
2.3 Выбор сорта древесины, её влажности и расчётных сопротивлений, типа и марки клея
В соответствии с заданием принимаем для элементов стропильных ферм и связей жёсткости древесину сосны по ГОСТ 24454-80 второго сорта.
Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкции - А2. Для этих условий максимальная влажность не клееной древесины 20% и клееной 12%.
Расчётные сопротивления древесины сосны второго сорта назначаем согласно таблицы 3 [2] с учётом необходимых коэффициентов условий работы по п. 3.2. [2].
Для основных видов напряжённого состояния в таблице 2.1. приведены значения расчётных сопротивлений и коэффициентов условий работы.
Таблица 2 - Расчётные сопротивления и коэффициенты условий работы сосны второго сорта
Конструктивные элементы и виды напряжённого состоянияЗначение расчётного сопротивления Rтабл, МПаКоэффициент условий работыЗначение сопротивления R, МпаКлееный верхний пояс шириной свыше 13 см и высотой сечения свыше 13 до 50 см. Смятие и сжатие вдоль волокон.Rст=15mв=1 mсл=1,05 mп=0,65Rс=10,24Клееная стойка шириной свыше 13 см и высотой сечения свыше 13 до 50 см. Сжатие и смятие вдоль волокон.Rст=15mв=1 mсл=1,05 mп=0,65Rс=10,24Клееный верхний пояс. Местное смятие поперёк волокон в месте примыкания стойки.Rсмт90=3mв=1 mп=0,65Rсм90=1,95
2.4 Расчёт фермы
Определение нагрузок
Нормативная поверхностная нагрузка от ограждения покрытия приведённая к горизонтальной поверхности составляет:н=435,3 Па.
Временная нормативная поверхностная нагрузка равна:=1680 Па.
Нормативная поверхностная нагрузка от собственной массы стропильной фермы со связями может быть определена по формуле:
284 Па,
гдекс.в.=4 - коэффициент собственной массы стропильной фермы с учётом связей.
Расчётная линейная нагрузка на ферму:
постоянная=(gн+gфн)•?1•В=(435,3+284)•1,1•3=2374 Н/м;
временная=Sр•В=2400•3=7200 Н/м,
Где 1=1,1 - коэффициент надёжности по нагрузке, по таблице1 [1];
В=3м - шаг ферм вдоль здания.
Узловая нагрузка в средних узлах стропильной фермы:
постоянная=7,630•cos•g=7,630•0,969•2374=17552 Н=17,55 кН;
временная (снеговая)
,630•cos•S=7,630•0,969•7200=53233 Н=53,23 кН.
Полная узловая нагрузка:
Р=17,55+53,23=70,78 кН.
2.5 Определение усилий в элементах фермы
Усилия в элементах фермы определяем путем построения диаграммы усилий от единичной узловой нагрузки, расположенной на половине пролета фермы Полученные значения заносим в таблицу 2. Умножая их на фактические узловые нагрузки находим расчетные усилия в элементах фермы.
Опорные реакции от единичной нагрузки определяются из условий:
SМВ = 0; 29,584А - 0,529,584 - (13,916 + 7,834) - 0,5
SМА = 0; 29,584В - 0,5
Рисунок 4
Таблица 3 - Усилия в стержнях фермы при различных сочетаниях нагрузок
Элементы фермыОбозначения элементовСтержниУсилия от единичной нагрузки Р=1Усилия от постоянной узловой нагрузки G=17,55 кНУсилия от временной снеговой нагрузки F=53,23 кНРасчётные усилия, кНСлеваСправаНа всём пролётеСлеваСправаНа всём пролётеПри снеге слеваПри снеге на всём пролётеВерхний поясО1в-1-3,75-1,68-5,43-95,3-200,0-89,2-289,2-295,3-384,5О2г-2-3,41-1,68-5,09-89,33-181,5-89,2-270,9-271,0-360,2О3д-4-1,68-3,41-5,09-89,33-89,2-181,5-270,9-178,5-360,2О4д-5-1,68-3,75-5,43-95,3-89,2-200,0-289,2-184,5-384,5Нижний поясИ1а-13,61,655,2592,1191,987,5279,4284371,5И2а-31,651,653,357,9287,587,5183,9145,4241,8И3а-51,653,65,2592,187,5191,9279,4179,6371,5СтойкиV11-2-0,820,00-0,82-14,4-43,70-43,65-58,1-58,1V24-50,00-0,82-0,82-14,40-43,7-43,65-14,4-58,1РаскосыД12-31,720,051,7731,192,02,294,2123,1125,3Д23-40,051,721,7731,12,29294,233,3125,3Опорные реакцииVA-1,4850,5152,035,179,027,4106,5114,1141,6VB-0,5151,4852,035,127,479,0106,562,5141,62.6 Подбор сечений деревянных элементов фермы
Верхний пояс.
В верхнем поясе действует продольное усилие О1=384500 Н и изгибающий момент Мq от поперечной нагрузки q=(q+S)•cosa=(2374+7200)•cos14,25=8990 Н/м.
Для уменьшения положительного момента Мq узлы фермы А,В и Б решены с внецентренным приложением продольной силы, в результате чего в поясе возникают отрицательные моменты МN.
Задаёмся сечением верхнего пояса фермы, с учётом сортамента на пиломатериалы по ГОСТ 24454-80, из 18 слоёв сечением слоя 32200 мм.
После фрезерования досок по пластям, с учётом рекомендаций [7], получим слои толщиной ?=32-6=26 мм. Припуски на фрезерование боковых поверхностей элементов длиной до 12 м составляют 15 мм. При этом ширина досок верхнего пояса будет В=200-15=185 мм.
Сечение верхнего пояса после механической обработки слоёв по пластям и боковых поверхностей склеенных элементов определится:h=185(18•26)=185468 мм.
Определим минимальную длину площадок смятия в опорном, промежуточном узле В и коньковом узле фермы.
Минимальная длина площадки смятия в опорном узле А и промежуточном узле В:
С1=С2=0,213 м.
Длина площадок смятия в коньковом узле:
С3=0,213 м,
гдеRсм14,25?`=14,05 МПа.
Принимая эксцентриситеты сил в узлах верхнего пояса е1, е2, е3 равными между собой и приравнивая напряжение в сечении пояса по середине и по краям панели (задаваясь =0,75), величину эксцентриситета вычислим по формуле:
е=0,0945 м;
Мq=65420 Н•м.
Рисунки 2.3. и 2.4.
Принимаем е=0,095. При этом длины площадок смятия будут равны 330 мм.
Для принятого сечения верхнего пояса 185468 мм расчётная площадь:расч=0,185•0,468=0,08658 м.
Расчётный момент ?/p>