Деревянное промышленное здание
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
?ки связей
2. Расчет ограждающей конструкции
Расчёт настилов
Деревянные настилы и обрешетки рассчитывают на поперечный изгиб по схеме двухпролетной балки на два сочетания нагрузок. Расчётная схема приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. - Расчётная схема настила
а) на действие равномерно распределенной нагрузки от собственного веса и снега проверяют на прочность и прогиб;
б) на действие равномерно распределенной нагрузки от собственного веса покрытия и сосредоточенного груза в одном пролете Р = 1,2 кН проверяют только на прочность.
Сбор нагрузок на 1 м2 настила приведён в таблице 1.
Таблица 1. ? Подсчет нагрузок на 1 м2 настила
№ п/пНаименование нагрузокНормативная нагрузка, кН/м2Коэффициент надежности по нагрузке, Расчетная нагрузка, кН/м2 1 2 3 4 5 6Постоянная от покрытия: Рубероид в 3 слоя; Цементно-песчаная стяжка (, ? = 18 кН/м2);
Утеплитель (минплита) = 100 мм, = 2 кН/ м2);
Пароизоляция ;
Раб. настил (?=600 кг/м3, h=22 мм, b=150 мм);
Защитный настил (? = 600 кг/м3,= 16 мм)
,144
0,432
0,240
0,072
,158
,115
,3
,3
,3
,3
,1
,1
,187
,562
,312
,094
,159
0,127Итого по покрытию:1,1611,4417Временная нагрузка: Снеговая (для III снегового района)1,260,71,8Полная нагрузка:2,4213,241
Нормальные составляющие от соответственно расчетной и нормальной нагрузок:
qx =(q + S) • cos ?; (1)x н=(qн + S н) • cos ?, (2)
где q и S -величина расчетных нагрузок соответственно от массы покрытия и снега (табл. 1);
qн и S н - величина нормативных нагрузок соответственно от массы покрытия и снега (табл. 1).
Тогда: qx =3,241 • cos 5,7 = 3,22 кН/м;
qx н =2,421 • cos 5,7 = 2,41 кН/м,
Первое сочетание - максимальный изгибающий момент М1 возникает над средней опорой и определяется выражением:
, (3)
где l - расстояние между прогонами;х- нормальная составляющая от расчетной нагрузки.
Рисунок 3. - Серийные панели настилов по прогонам
Соответственно по формуле (3) вычисляется максимальный момент:
= 0,91 кН•м.
Определяем требуемый момент сопротивления W1 досок рабочего настила по формуле:
см3, (4)
где Rи = 13 МПа - расчетное сопротивление древесины (сосна II-го сорта) изгибу, по таблице 3 ;
- коэффициент надежности здания по назначению.
Окончательно сечение одной доски настила назначается по сортаменту (прил. 1 табл. 1.1, [6]) ? (150Ч22) мм.
Определяем ширину 1 плиты B по формуле:
см (5)
Определяю шаг расстановки досок по формуле:
(6)
Количество досок рабочего настила на 1 м:
(7)
где а - шаг расстановки досок настила, мм.
n=
Принимаю 5 досок при шаге расстановки 0,2 м.
Относительный прогиб настила:
, (8)
где I - момент инерции сечения доски рабочего настила, вычисляемый по формуле:
I = . (9)
Е = 10 000 МПа =107 кН/м2 - модуль упругости древесины;
- предельный прогиб настила по табл. 16 [1]:
I= см4;
.
Так как условие выполняется, окончательно принимает выбранное нами сечение.
Второе сочетание нагрузок - максимальный изгибающий момент М2 возникает на расстоянии 0,43l от крайней опоры и определяется:
М2 = 0,07gxl2 + 0,207Рxl, (10)
где gx = 3,22 кН/м2 - расчетная нагрузка по формуле (1).
Монтажная нагрузка Р = 1,2 кН при двойном перекрестном настиле передается на ширину рабочего настила, равную 0,5 м:
Рх = 2 Р •cos? = 2 • 1,2 •cos5,7 = 2,38 кН. (11)
Тогда:
М2 = 0,07 •3,22 •1,52+0,207 •2,38 •1,5 = 1,246 кН •м
Проверка прочности рабочего настила по формуле:
, (12)
где W - момент сопротивления поперечного сечения настила, определяется по формуле:
(13)
W2 = = 77,3 см3
mн = 1,2 (табл. 6 [1])- коэффициент условий работы ;
?n = 0,95 - коэффициент надежности здания по назначению
кН/м2.
Прочность досок рабочего настила обеспечена.
Расчет прогонов
Прогоны воспринимают нагрузки от настилов и передают их на верхние кромки несущих конструкций или элементы стропильных систем. Консольно-балочные и неразрезные прогоны по расходу материала более выгодны, чем однопролетные. Их применяют в покрытиях с преобладающей равномерно распределенной нагрузкой во всех пролетах, устанавливают при незначительных уклонах под рубероидную кровлю. Расчеты производятся на прочность и прогиб.
Расчётная схема прогона представлена на рисунке 4.
Рисунок 4. - Расчётная схема прогона
Подсчёт нагрузок на прогоны приведён в таблице 2.
Таблица 2. ? Подсчет нагрузок на 1 м2 панели
№ п/пНаименование нагрузокНормативная нагрузка, кН/м2Коэффициент надежности по нагрузке, Расчетная нагрузка, кН/м2 1 2 3Постоянная нагрузка Вес покрытия Собственный вес прогонов (? = 600 кг/м3, h = 175 мм, b = 100 мм);
Вес связей
,161
,675
,05
,1
,05
,441
,743
0,053 Итого1,8862,2374Временная нагрузка: Снеговая1,260,71,8 Полная нагрузка3,1464,037
Нормальные составляющие от соответственно расчетной и нормальной нагрузок (табл. 2) вычисляются по формулам (1) и(2):
qx = 4,037 • cos 5,7 = 4,017 кН/м;
qx н =3,146 • cos 5,7 = 3,131 кН/м
Прогоны, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях, поэтому расчет прогонов производится по п. 4.12 [1] с учетом косоизгибаемости:
. Составляющие расчетного изгибающего момента, возникающего на промежуточной опоре, определяются по формуле:
(14)
где Мх - горизонтальная составляющая изгибаю?/p>