Производственное здание в г. Калининграде
Контрольная работа - Строительство
Другие контрольные работы по предмету Строительство
Производственное здание в г. Калининграде
Введение
Двухшарнирные деревянные рамы являются одним из наиболее распространённых типов несущих конструкций. Они нашли широкое применение в большинстве производственных и общественных зданий. Рамы состоят из вертикальных стоек, соединённых ригелем, что позволяет легко устраивать вертикальные стеновые ограждения и элементы покрытия.
Двухшарнирные деревянные рамы бывают, как правило, однопролётными при пролётах 12-30 метров. По статической схеме их относят к статически неопределимым рамам, имеющим жёстко или шарнирно закреплённые стойки.
Наибольшее распространение получили двухшарнирные деревянные рамы с жёстко закреплёнными стойками. Наличие таких стоек выявляет ряд достоинств в индустриальности, транспортировке и возможности раздельного монтажа стоек и ригелей. Двухшарнирные деревянные рамы с жёстко закреплёнными стойками относятся к рамам заводского изготовления и выполняются, как правило, дощатоклееными.
1.Расчёт ограждающих конструкций
1.1Расчёт панели покрытия
В качестве ограждающих конструкций мы используем крупноразмерные панели: длинна l = 3,0 м, ширина b = 1,0 м, относительная толщина панели hn = 162 мм, толщина верхней обшивки из фанеры ?nф= 10 мм, сечение продольных и поперечных ребер принимаем по сортаменту 156Ч44 мм, после острожки 152Ч40 мм.
Основные расчётные характеристики: плотность древесины 500 кг/м3, плотность фанеры 700 кг/м3, модуль упругости фанеры Еф=9000 МПа, модуль упругости древесины Ед= 10000 МПа.
Геометрические характеристики сечения.
Так как проектируемое здание не отапливаемое, то панель покрытия имеет коробчатое сечение.
.Расчётная ширина фанерных обшивок:
Так как l = 3000 мм > 2•а = 6•470 = 2820 мм, то bрасч = 0,9•1000 = 900 мм. (а = 470 мм - расстояние между продольными рёбрами по осям)
.Коэффициент приведения:
Для рёбер np = Ep/Eвф = 10000/9000 = 1,11
Для нижней фанерной обшивки nфн = Ефн/Ефв = 9000/9000 = 1
.Приведенная площадь сечения:
Fпр = Fфв•nфн + Fp•np = 10•900•1 + 152•40•1,11 = 15748,8 мм2
.Положение нейтральной оси:
у0 = (Fфв•nфн •у1 + Fp•np•у3)/(Fфв•nфн + Fp•np) = (10•900•77)/(10•900•1+152•40•1,11) = 44 мм
.Статический момент сечения относительно нейтральной оси:
Sпр = Fпр• у0 = 15748,8•44 = 692947,2 мм3
.Приведенный момент инерции:
Iпр = Iх,0 = bрасч• bв3/12 + Fфв(y1 - y0)2 + (bр• bp3/12)•np + Fp•np•y02 = 900• 103/12 + 900•10•(77 - 44)2 + (40• 1523/12)•1,11 + 40•152•442 = 346477035 мм4 = 3,46•108 мм4
Сбор нагрузок
Наименование нагрузкиПлотностьПодсчётНормативная нагрузка, кН/м2Коэф. надёжностиРасчётная нагрузка, кН/м2Продольные рёбра500500•10•0,144•0,0010,7061,20,847Поперечные рёбра500500•10•0,072•0,0010,3521,20,422Верхняя фанерная обшивка700700•10•0,01•0,0010,0681,20,081Стыковые бруски500500•10•0,072•0,0010,3521,20,422Дистанцион. бруски500500•10•0,055•0,0010,2691,20,323Обрешётка500500•10•0,025•0,0010,1221,20,146Стальной профильный настил78507850•10•0,001•0,0010,0771,050,092? пост. нагрузок1,9462,333Снеговая нагрузка1,21,51,8Полная нагрузка3,1464,133
Полная нагрузка с учётом коэффициента надёжности по назначению ?n = 0,95 уклона кровли (? = 10?)
qp = q• ?n•cos ? = 4,133•0,95•0,985 = 3,87 кН/м2
Проверка панели на прочность.
Проверка растянутой нижней фанерной обшивки:
? = М•nфн/Wпр ? mф•Rфр, где:
М = qp•lp2/8 = 3,87•32/8 = 4,35 кН•м - расчётный изгибающий момент;
mф = 0,6; Rфр = 14 МПа;
Wпр = 346477035/76+44 = 2887308,6 мм3;
? = 4,35•103•1/2,89•10-3 = 1,51 МПа ? 0,6•14 = 8,4 МПа
Проверка сжатой верхней фанерной обшивки на устойчивость:
? = М/?ф•Wпр ? Rфс, где: Rфс = 12 МПа;
а/?фв = 470/10 = 47 < 50, ?ф = 1 - (а/?фв)2/5000 = 1 - 472/5000 = 0,558;
Wпр = 2,86•106 мм3; ? = 4,35•103/0,558•2,86•10-3 = 2,74 МПа
Устойчивость верхней фанерной обшивки обеспечена.
Проверка верхней сжатой фанерной обшивки на местный изгиб от сосредоточенной силы Р=1,8 кН.
? = Мрас/W ? m•Rф,рв, где: m = 1,2
Мрас = Р•а1/8 = 1,8•0,47/8 = 0,105 кН•м
W = b•?фв 2/6 = 1•0,012/6 = 16,6•10-6 м3 - момент сопротивления обшивки шириной b=100 см
Rф nв = 6,5 МПа - расчётное сопротивление изгибу поперёк волокон;
? = 105/16,6•10-6 = 6,33 МПа ? 6,5•1,2 = 7,8 МПа;
Прочность верхней обшивки обеспечена.
Проверка клеевого шва фанерной обшивки на скалывание в месте примыкания к её к рёбрам.
? = Q•Sпр/Iпр•bрас ? Rск, где:
Q = qp•lp/2 = 3,87•3/2 = 5,81 кН - расчётная поперечная сила;
Sпр = Fфв•уфв = 1•90•(7,7-4,4) = 297 см3 = 0,297•10-3 м3 - приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси;
bрас = n•bp = 4•0,04 = 0,16 м - расчётная ширина сечения равна суммарной ширине ребра каркаса;
Rск = 0,8 МПа - расчётное сопротивление фанеры скалыванию вдоль волокон наружных слоёв.
? = (5,81•103•0,297•10-3)/(0,346•10-3•0,16) = 0,0623 МПа ? 0,8 МПа.
Прочность клеевого шва обеспечена.
Определение относительного прогиба панели.
f/lp = 5/384 qн•lp3/Eфв•Iпр ? [f/l]
f/lp = 5/384 3,146•103•33/900•107•3,46•10-4 = 0,000355 < 0,004
qн - полная нормативная нагрузка на 1 метр панели (qн=3,146 кН/м);
lp - расчётный пролёт панели (lp = 3 м);
[f/l] = 1/250 - предельный нормативный прогиб панели;
2.Расчёт ригеля рамы
Ригель проектируем прямоугольного сечения из пакета уложенных плашмя и остроганных досок, склеенных фанерным водостойким клеем ФР-50. Доски принимаем по сортаменту 190Ч50 мм, после острожки 180Ч44 мм. По конструктивным требованиям ширину балки принимаем b