Проектирование производственного здания
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра МиДК
Заочный факультет ЭиУН
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине: Конструкции из дерева и пластмасс
Томск, 2012
1. Исходные данные
Тип здания - Б
Пролет здания - 24 м
Шаг колонн - 7,2 м
Длина здания принимается кратной шагу колонн (произвольно)
Район строительства - Иркутск
Тепловой режим - теплый
Тип кровли - щиты
Тип несущей конструкции - ферма
Условия изготовления конструкций - заводские
Материал конструкции - лиственница
Высота колонн - 7,2 м.
2. Геометрические параметры
Расчетный пролет фермы:
Нк =7,2 м - высота колонны.
Высота фермы:
Высота здания:
Строительный подъем:
Нижний пояс фермы:
Высота фермы на опоре:
Длина верхнего пояса по скату:
Длина панели верхнего пояса:
Длина раскосов:
Длина стойки:
3. Расчет ограждающих конструкций покрытий
Ограждающую часть кровельного покрытия по несущим конструкциям устанавливаем с неразрезными прогонами с применением настила. Неразрезные прогоны позволяют существенно уменьшить прогиб и величину расчетных изгибающих моментов.
Основа для трехслойной рубероидной кровли состоит из нижнего рабочего и верхнего сплошного настила. Настилы опираются на прогоны (стопила) размещенные с шагом а = 0,98 м. Район строительства г.Иркутск (II снеговой район, расчетная нагрузка Рск = 1,2 кН/м2, класс здания II ?n = 0,95).
Таблица 1. Нагрузка на 1 м2 настила, кН/м2
Элементы и подсчет нагрузкиНормативная нагрузкаКоэффициент надежности по нагрузке ?Расчетная нагрузкаКровельное покрытие из листов кровельной стали 7 кг/м2/cos25?=7,7 кг/м20,0771,050,08Защитный настил ? = 16 мм0,121,10,13Рабочий настил ? = 20 мм0,181,10,198Утеплитель плиты минераловатные ? = 40 мм0,081,20,096Собственный вес прогонов 0,12х0,24х0,650,0181,10,0198Итогоqпн=0,475qп=0,524Снеговая нагрузкаqснн=1,2•0,7=0,84qсн=1,2Итогоqн=1,32q=1,724
Принимаем рабочий настил из досок ?1хb = 20х125, уложенные с зазором ?0 = 100 мм, а верхний сплошной настил из досок ?2 = 16 мм. Материал - лиственница.
Настил рассматриваем как двухпролетную неразрезную балку с пролетом l = 0,98 м. Наибольший разгибающий момент равен:
а) для первого сочетания нагрузок (собственная масса и снег)
б) для первого сочетания нагрузок (собственная масса и монтажная нагрузка)
Более выгодное для расчета прочности настила является второй случай нагружения. Следовательно, расчетный момент:
Момент сопротивления расчетной полосы:
Прочность настила:
где Ru = 1,3•1,2;
m = 0,9 - коэффициент условий работы;
mн = 1,3 - коэффициент, учитывающий монтажную нагрузку.
Условие прочности выполняется.
Определяем прогиб при первом сочетании нагрузок:
Где J - момент инерции расчетной полосы, и рассчитывается следующим образом:
Относительный прогиб:
Условие жесткости настила выполняется.
4. Определение усилий в элементах фермы
Нагрузки от панели покрытия:
нормативная
расчетная
Собственный вес фермы:
нормативный
расчетный
Нормативная снеговая нагрузка на покрытие II района:
Расчетная снеговая нагрузка:
Все нагрузки считаем приложенными к верхнему поясу фермы.
Нагрузки в узлах:
постоянная нагрузка
снеговая нагрузка
Определяем усилия в элементах фермы, результаты сводим в таблицу 2:
Таблица 2. Расчетные усилия в стержнях фермы, кН
Наименование стержнейОбозна-чение стержнейУсилия от единичной нагрузкиУсилия от собствен-ной массы, 13,24 кНУсилия от снеговой нагрузки, 25,22 кНРасчетные усилияслевасправапо всему пролетуслевасправапо всему пролету+-Верхний поясО1-2,6-1,00-3,06-40,51---77,17-117,68О2-2,6-1,00-3,06-40,51---77,17-117,68Нижний поясU10000--0--U21,701,703,4040,25--85,75126-СтойкиV1-1,50-0,50-2,00-26,48--50,44-76,92V2-1,00-1,00-13,24--25,22-38,46РаскосыD12,191,073,2643,1655,2326,9882,22125,38-D20,41-0,83-0,425,5610,3420,9310,59-16,15Опорные реакцииR-1,5-0,50-2,0026,48--50,44-76,92
5. Подбор сечений элементов фермы
Верхний пояс
Расчет панели нижнего бруса производим на сжатие с изгибом.
Продольное усилие О1 = О2 = 117,68 кН и расчетная поперечная нагрузка Длина панели 5,905 м
Принимаем верхний пояс их двух брусьев сечением 170х240. Компонуем их из 6 досок толщиной 40 мм.
Площадь поперечного сечения:
Момент сопротивления:
Гибкость:
где см
Коэффициент:
Изгибающий момент от местной поперечной нагрузки, приходящий на каждый брус:
Момент от поперечной нагрузки и продольной силы:
Эксцентриситет:
ограждающий конструкция покрытие ферма
Разгружающий момент:
Расчетный момент:
Прочность принятого сечения:
Нижний пояс
Усилия растяжения U2 = 126 кН.<