№
пере-різу
|
коор-дината
x, м
|
Зусилля
|
Висота перерізу, см
|
Приведені
до фанери геометричні характеристики
|
M, кН×м
|
Q,
кН
|
hx
|
hx¢
|
hcт
|
Iпр,
см4
|
Wпр, см3
|
Sпр, см3
|
1.
|
4.6
|
163.9
|
13.5
|
138.5
|
121.6
|
104.7
|
1366245
|
19729
|
9054
|
2.
|
1.1
|
57.7
|
47.2
|
103.5
|
86.6
|
69.7
|
641647
|
12399
|
6448
|
3.
|
0.55
|
30.3
|
52.5
|
98
|
81.1
|
64.2
|
556324
|
11354
|
6038
|
4.
|
0
|
-
|
57.8
|
92.5
|
75.6
|
58.7
|
478128
|
-
|
5629
|
5.
|
6.0
|
-
|
-
|
152.5
|
135.6
|
118.7
|
1752650
|
-
|
Перевірка напружень
Переріз 1
а) розтягуючі напруження і нижньому поясі
б) розтягуючі
напруження в фанернії стінці:
де - разрохун-ковий опір фанери
розтягу вздовж волокон зовнішніх шарів.
mф =
0.8 – коефіцієнт, який враховує зниження розрахункового опору фанери,
стикованої на вус при роботі його на згин в площині листа.
в) напруження стиску
в верхньому поясі
При розкріпленні верхнього
поясу з площини панелями покриття через 1.5 м гнучкість:
коефіцієнт поздовжнього згину:
Напруження:
де - розрахунковий опір деревини
берези третього сорту стиску вздовж волокон.
Перевірка стійкості
фанерної стінки.
Відстань між ребрами
в просвіті a=130 см. Висота фанерної стінки hст=104.7.
Так, як ,
необхідна перевірка стійкості.
При по графікам для фанери знаходимо ku;
kt=3.5
Нормальні і дотичні
напруження в фанерній стінці на рівні внутрішньої кромки поясів:
-
стійкість забезпечена
Переріз 2
В зоні першого від
опори стика фанерних листів перевіряємо стінки на дію головних розтягуючих
напружень. Нормальні і дотичні напруження в даній стінці на рівні внутрішньої
кромки розтянутого пояса
Головне напруження
розтягу
де
- розрахунковий опір фанери розтягу під кутом
до напряму волокон зовнішніх шарів при
Переріз 3
Перевіряємо стійкість
фанерних стінок в опорній панелі. Відстань між ребрами жорсткості в
просвіті а0 = 100 см, висота факерної стінки hст
= 64.2 см
Так як , то потрібна перевірка стійкості.
При находимо ku =
19, kt = 3.4
Нормальні і дотичні
напруження в фанерній стінці на рівні внутрішній кромкі поясів.
- стійкість забезпечена.
Переріз 4
а) Напруження зрізу
в фанерній стінці на рівні нейтральної осі.
де - розрахунковий опір фанери зрізу
перпендикулярно площині листа.
б) Напруження
сколювання по вертикальним швам між поясами і стінкою
де - розрахунковий опір фанери
сколюванню в площині листа поперек волокон зовнішніх шарів.
Переріз 5
Прогин клеєфанерної
балки в середині прольота визначаємо згідно
де
-
модуль пружності фанери
- коефіцієнт, який враховує вплив дотичних
напружень на прогин
- коефіцієнт, який враховує зміність перерізу
по висоті.
Відносний прогин
балки
Опорна реакція балки передається на два вклеєні
стержні. Необхідна довжина частини стержня, що заправляється:
де - розра-хунковий опір сколюванню. n – кількість стержнів, що вклеються. Приймаємо lH
= 15 см.
Приймаємо клеєні колони прямокутного перерізу висотою
9 м з деревини берези другого сорту.
Постійний розрахунковий тиск на колону від покриття
де Рпокр, Рвв
– навантаження на 1 м2 горизонтальнлї проекції від захисних
конструкцій покриття і власної ваги балки.
Тимчасове снігове
навантаження
Тимчасове
навантаження від стінового огородження
де Рст –
навантаження від 1 м2 стінового огородження.
-
ліву
-
праву
де W0
= 0.30 кН/м2 швидкістний тиск вітру для району будівництва.
k – крефіцієнт, що
враховує зміну вітрового тиску на висоті.
с1, с3 – аеродінамічний
коефіцієнт
gf = 1.4 – коефіцієнт надійності по вітровому навантаженню
h0 – висота
стін вище відмітки колон.
Ширину перерізу
колон приймаємо b = 16 см
Необхідну висоту
перерізу визначаємо з виразу:
де
- розрахунковий опір
стисканню вздовж волокон деревини берези другого сорту.
Приймаємо h
= 62.7 см (19 шарів по 33 мм)
Навантаження від
власної ваги колони
де кН/м3 – об’ємна вага деревини.
- коефіцієнт надійності по
навантаженню від власної ваги.
Рама являється один
раз статично невизначеною системою. За зайву невідому приймаємо поздовжнє
зусилля x в ригелі визначаємо його окремо від
кожного виду навантаження.
де
hn –
товщина панелі стінового огородження
Внутрішні зусилля в
заправленні колон.
Згинаючі моменти
де - коефіцієнт поєднання двох
тимчасових навантажень – снігового і вітрового.
Поперечні сили
Поздовжні сили
Розрахункове
значення зусиль
Розрахунковим
перерізом буде переріз ослаблений отворами під болти для кріплення сталевих
накладок dб =16 мм.
Геометричні
характеристики розрахункового перерізу
площа:
момент опору
де 0.8 – коефіцієнт, що
враховує ослаблення в розрахунковому перерізі
Гнучкість колони в
площині згину
де m - умова закріплення.
Коефіцієнт
Напруження в
поперечному перерізі
Сколюючі напруження
в клеєному шві
де - розрахунковий опір сколюванню при
згині клеєних елементів.
Перевіряємо
стійкість площинної форми деформування.
Гнучкість із площини
згину
коефіцієнт поздовжнього згину
де - коефіцієнт підтримуючої дії
закріплень по розтягнутому від дії моменту ребру.
Коефіцієнт
де
kф – коефіцієнт, що залежить від форми епюри згинаючих елементів.
Так як j м, j у – більше одиниці, стійкість площиної форми деформування забезпечена.
Розрахунок анкерних болтів виконуємо за максимальним
розтягуючим моментом. Зусилля при дії постійного навантаження з коефіцієнтом
надійності замість
і вітровому
навантаженні
Поздовжня сила
Згинаючий момент
де
Напруження на
поверхні фундаменту
Розміри ділянок
епюри напружень
де S – відстань від грані колони до вісі анкерного
болта.
Зусилля розтягування в анкерних болтах
Необхідна площа перерізу болта із сталі Вст3 кл2
де
- розрахунковий опір
фундаментних болтів розтягуванню;
ma = 0.85 –
коефіцієнт, що враховує нерівномірність навантаження болтів.
Приймаємо анкерні
болти діаметром 22 мм і Авп = 3.8 см2
Необхідна кількість
двух різних болтів діаметром 18 мм, що приєднують сталеві накладки до колони.
де Троз – розрахункова несуча спроможність
одного зрізу (болта), що визначається як найменьше із значень
Приймаємо шість болтів
Металеві елементи
приймаємо із сталі ВСт3 пс товщиною 8 мм. Вважаючи на очевидний запас міцності
їх розрахунок не виконуємо.
Дії, направленні на забезпеченнія довговічності та
пожарної безпеки дерев’яних конструкцій ділеться на два
вида: конструктивні та хімічні. Конструктивні дії передбочають використання
сухих пиломатеріалів для виготовлення конструкцій, устрою гідроізоляції від
грунтової води, захист конструкції від атмосферних осадків та ін. (захист від
гниття); проектування конструкції масивного поперечного перерізу без пустот та
виступів, добра остружка поверхні (захист від возгорання).
Наряду з конструктивними діями, необхідно
застосовувати хімічні засоби захисту конструкції від гниття та возгорання.
Деякі з них зводяться в табл.3
Таблиця 3
Конструкції
та їх елементи
|
Заходи
захистной обробки
|
Засіб
|
1.
Несущі
конструкції:
-
клеєні
-
неклеєні
2.
Огороджуючі
конструкції, деталі каркаса, та внутрішні поверхні обшивок
3. Места
соприкасання клеєних елементів з бетоном, камнем, металом
|
Окраска
вологозахистними матеріалами
Пропитка
розчином антиперена (50кг/м3) та антисептика (2.5…3.6 кг/м3)
Поверхнева
обробка комбінованими розчинами солей
Нанесення паст
антисептичних після чого с нанесенням гідроізоляції рулоними матеріалами
|
Пентафталева
емаль ПФ-115, порхлорвінілові фарби 11ХВО
3% розчин
фтористогонатрія, 20% розчин сульфата аммонія
3% розчин
фтористого натрія, 20% розчин сульфата аммонія
Паста
антисептична на латексі марки 200
|
2.
СНиП-25-30 Деревянные
конструкции. Нормы проектирования. Госстрой СССР – М.: Стройиздат 1982 – 65 с.
3.
СниП 201.07-85 Нагрузки и воздействия М.: Госстрой
СССР, 1988 – 35 с.
4.
Клименко В.З. Проектування
дерев’яних конструкцій. Київ. 1993. 120 с.
5.
Конструкции из дерева и
пластмасс. Типовая программа и методические указания по курсу и выполнение
курсового проекта./ Н.Т.Андрейко, Ю.А.Бедржицкий, А.Е.Соган и др. Полтава.
Полт.ИСИ.1989.70с.
Зміст
1. Вступ..................................................................................................... 2
2. Призначення будівлі................................................................ 2
3. Розрахункова частина.......................................................... 2
3.1. Розрахунок покрівлі.......................................................... 2
3.1.1. Збір
навантажень..................................................................... 4
3.1.2. Розрахунок на
постійне і тимчасове снігове навантаження. 5
3.1.3. Розрахунок на
зосереджений вантаж................................. 6
3.1.4. Розрахунок
прогона................................................................... 7
3.1.5. Розрахунок
стику прогона....................................................... 8
3.2. Розрахунок кроквяної балки...................................... 9
3.2.1. Навантаження
на балку......................................................... 9
3.2.2.
Конструктивний розрахунок............................................... 10
3.3. Розрахунок опорного вузла балки..................... 16
3.4. Розрахунок колон будівлі........................................... 17
3.4.1. Навантаження
на колону..................................................... 17
3.4.2.
Конструктивний розрахунок............................................... 19
3.5. Розрахунок анкерного кріплення........................ 21
4. Захист від гниття і
займання.......................................... 23
5. Література...................................................................................... 25