Расчет деревянных конструкций
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
Содержание
Введение
. Расчёт щита с двойным перекрёстным настилом
. Расчёт неразрезного прогона
. Расчёт клеефанерной панели покрытия
Заключение
Введение
Конструкции из дерева относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важных направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства. Древесина - это единственный легкодоступный самовозобновляющийся строительный материал. Огромные площади нашей страны покрыты лесами особенно ценных хвойных пород.
Древесина - относительно легкий и прочный материал, особенно в направлении вдоль ее волокон, где действуют наибольшие усилия от внешних нагрузок. Плотность сухой сосновой и еловой древесины равна всего 500 кг/м3. Это позволяет возводить деревянные конструкции пролетом до 100 м и более. Древесина - микропористый материал с хорошими теплоизоляционными и санитарно-гигиеническими свойствами. Это важно для стен и покрытий жилых малоэтажных домов.
Древесина - мало твердый материал и легко обрабатывается, что облегчает и упрощает изготовление деревянных конструкций. Древесина стойко сопротивляется разрушительному воздействию слабых агрессивных химических сред, и поэтому деревянные конструкции успешно эксплуатируются в зданиях химической промышленности, где быстро разрушаются металлические конструкции. Древесина стойко выдерживает ударные и циклические нагрузки, и поэтому деревянные конструкции достаточно стойки в мостах и при землетрясениях.
Древесина надежно склеивается водостойкими синтетическими клеями. Благодаря этому изготовляются клеедеревянные элементы крупных сечений, больших длин, измеряемых десятками метров, и разных форм - гнутых, ломаных и др. Из таких элементов изготовляются конструкции больших пролетов. Из древесины склеивается водостойкая строительная фанера, из которой изготовляются легкие клеефанерные конструкции.
Деревянные конструкции имеют также существенные недостатки. При неправильном применении и эксплуатации, в результате длительного увлажнения они разрушаются гниением. Однако современные конструктивные и химические методы защиты от гниения обеспечивают их сохранность при многолетней эксплуатации. Деревянные конструкции являются сгораемыми. Однако современные деревянные конструкции из элементов крупных сечений имеют предел огнестойкости выше некоторых других, например металлических конструкций. Они могут быть дополнительно защищены от возгорания специальными покрытиями.
Деревянные строительные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. На основе клееных деревянных конструкций сооружаются здания с покрытиями как малых, так и больших пролетов. Из цельных лесоматериалов строятся небольшие жилые дома, общественные и производственные здания.
1. Расчёт щита с двойным перекрёстным настилом
Выбор конструктивной схемы:
Принимаем покрытие с неразрезными спаренными прогонами.
В качестве несущей конструкции покрытия принимается треугольная трехшарнирная арка, с дощатоклееным верхним поясом и стальной затяжкой.
Арку проектируют пологой со стрелой подъема (высотой) равной
Угол наклона верхнего пояса полуарки:
Величина свеса bсв ? 0,75 м. Принимаю bсв = 0,8 м.
Ширина кровли по скату с учётом свеса:
Шаг прогонов принимают в пределах 1,01,5 м, равным
Длину щита дощатого настила принимают lщ = 2Sпр,=21.35=2,7 м., ширину bщ = 1,52,0 м (кратно шагу несущих конструкций В)., bщ =1.5 м.
Таблица 1.1. Постоянные нагрузки на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия
Элементы и подсчёт нагрузокНормативная нагрузка, кПа?fРасчётная нагрузка, кПаПостоянная1. Кровля рулонная (3-х слойный рубероидный ковёр на битумной мастике)1.30,1692. Доски защитного настила ?3 = 22 мм; ? = 6 кН/м1.10,1533. Доски рабочего слоя gp = bp*?/Sp1.10,111итогоgn = 0,37-g = 0,433
Временная снеговая нагрузка для II снегового района Sq = 1.2;
Sn = 0.7Sq = 0,84 - нормативное значение;
SnL = 0.5Sn = 0.42 - нормативная длительно действующая составляющая;
S = Sq? = 1.21 = 1.2 - полное расчётное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтального покрытия.
? = 1, т.к. ? = 18,435?<25?; bрасч = 1 м.
1-е сочетание нагрузок.
Нормальные составляющие нагрузок на 1 м ширины настила:
от нагрузок первого сочетания
-е сочетание нагрузок.
от нагрузок второго сочетания
Расчетные изгибающие моменты:
от нагрузок первого сочетания
от нагрузок второго сочетания
Требуемый момент сопротивления и момент инерции на 1 м ширины настила:
при первом сочетании нагрузок:
при втором сочетании нагрузок
где RИ - расчетное сопротивление древесины изгибу;
fu - предельный прогиб;
mн=1,2 - коэффициент, учитывающий кратковременное действие монтажной нагрузки;
Е - модуль упругости древесины вдоль волокон.
Требуемая общая ширина досок рабочего настила на 1 м ширины щита:
из условия прочности
из условия жесткости
где t1 - толщина досок рабочего настила.
Требуемое количество досок рабочего настила:
на 1 м ширины настила
на всю ширину щита