
- •Введение
- •Конструирование клеефанерной плиты покрытия.
- •Сбор нагрузок на покрытие.
- •Расчет клеефанерной плиты покрытия
- •Расчет клеедеревянных балок.
- •Сбор нагрузок на балку.
- •Расчет балки по предельным состояниям
- •Мероприятия по защите деревянных конструкций от гниения.
- •Конструктивная защита от гниения.
- •Химическая защита древесины от гниения.
- •Способы обработки древесины:
- •Список использованной литературы.
Федеральное агентство по образованию
Ульяновский Государственный Технический Университет
Кафедра « Строительные конструкции »
Пояснительная записка к курсовому проекту
«Конструкции из дерева и пластмасс»
Разработал:
Проверила:
Ульяновск 2012 г.
Содержание:
Задание на проектирование-----------------------------------------------------------3
Введение----------------------------------------------------------------------------------4
Конструирование клеефанерной плиты покрытия---------------------------5
Сбор нагрузок на покрытие------------------------------------------------------8
Расчет клеефанерной плиты покрытия:
Расчет на прочность по нормальным напряжениям.------------10
Проверка на устойчивость сжатой обшивки.---------------------13
Проверка верхней обшивки плиты на местный изгиб.------------14
Проверка на скалывание ребер каркаса плит.----------------------15
Проверка на прогиб.------------------------------------------------------16
Расчет клеедеревянных балок---------------------------------------------------17
Сбор нагрузок на балку---------------------------------------------------------19
Расчет сечения балки------------------------------------------------------------20
Расчет балки по предельным состояниям:
Расчет балки на относительный прогиб---------------------------21
Расчет на прочность с учетом устойчивости-------------------22
Проверка на скалывание------------------------------------------------28
Проверка на смятие от опорной силы------------------------------29
Расчет внецентренно-растянутых и сжато-изгибаемых элементов----30
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования--------------31
Расчет опорных узлов балки.----------------------------------------------------33
Конструктивные требования по обеспечению надежности деревянных конструкций-------------------------------------------------------------------------34
Защита от возгорания------------------------------------------------------------36
Мероприятия по защите древесины конструкций от гниения-----------37
Список использованной литературы.-------------------------------------------------40
Введение
Деревянным конструкциям относятся деревянные клееные конструкции, которые представляют собой крупноразмерные конструкции заводского изготовления. Применение клееных деревянных конструкций удовлетворяет требованиям технической политики в области строительства, так как снижает массу зданий и сооружений, обеспечивает их капитальность и длительность эксплуатации, а также уменьшает трудоёмкость возведения сооружений.
Древесина и конструкции на её основе обладают большой стойкостью по отношению к агрессивным средам и поэтому К индустриальным во многих случаях целесообразно их применение в зданиях с агрессивными средами. Сравнительная лёгкость древесины с учётом её достаточно большой прочности и жёсткости позволяет перекрывать значительные пролёты. Масса древесины сосны и ели равна 0.5 т/м3
Долговечность деревянных конструкций, защищённых от загнивания только конструктивными мерами, достигает сотен лет.
В настоящее время помимо конструктивных мер для защиты деревянных конструкций не только от гниения и древоточцев, но одновременно и от возгорания применяют обработку химическими составами, что повышает их надёжность при многолетней эксплуатации.
Рассматривая области строительства, в которых целесообразно использовать деревянные конструкции, следует, прежде всего, указать на здания и сооружения, подвергающиеся некоторым агрессивным воздействиям. Это цехи химических производств, производственные здания сельскохозяйственного строительства.
Учитывая, что древесина для некоторых районов страны является местным материалом, её целесообразно использовать в качестве несущих конструкций пролётных строений автодорожных мостов. Благодаря лёгкости деревянных клееных конструкций, их можно применять в зданиях общественного назначения, таких, как: крытые рынки, спортивные сооружения, выставочные павильоны и т. п. При строительстве крупных промышленных объектов клееные деревянные конструкции выгодно использовать для строительства сборно-разборных временных сооружений.
Для повышения качества клееных деревянных конструкций необходимо переходить на применение для них пиломатериала надлежащего качества, а для склеивания употреблять клей на основе резорцина.
Конструирование клеефанерной плиты покрытия.
Плиты покрытия на деревянном каркасе применяются в отапливаемых зданиях с наружным отводом воды в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -50°С.
Плиты состоят из несущего каркаса, обшивок, утеплителя и пароизоляции. Утепленные плиты имеют верхнюю и нижнюю обшивки.
Каркас плит покрытия состоит из продольных ребер, торцовых ребер, а в панелях более 3 м. также и поперечных ребер. Минимальная ширина ребра назначается из условия обеспечения необходимой надежности клеевого соединения с обшивками. Ребра из цельной или клееной древесины выполняются из древесины хвойных пород (сосны, ели), удовлетворяющих требованиям элементов второго сорта в соответствии с главами СНиП (1, 2). Поперечное сечение может быть коробчатого или таврого вида. Соединение обшивок с ребрами должно обеспечить монолитность сечения. Ребра могут выполняться из цельной древесины, из склеенных по пласти досок, из бакелизированной или водостойкой фанеры или фанерного профиля, а также в виде балок с фанерной стенкой или сквозных ребер в виде ферм. Расстановку ребер производят с учетом местного изгиба обшивки от действия основной и монтажной нагрузки и её местной устойчивости от действия сжимающих напряжений.
В качестве обшивки применяется водостойкая фанера марки ФСФ сорта В / ВВ, толщина верхней и нижней обшивки принимается равной 8 мм.
Согласно варианта будем использовать в качестве плит покрытия – клеефанерные плиты покрытия (КФП) размерами 1,2х5м.
При стандартной ширине листов фанеры с учетом обрезки кромок ширину панелей по верхней и нижней поверхностям принимаем равной 1190 мм, что обеспечивает зазор между панелями 10 мм.
В продольном направлении длина панели принимается 4980 мм при зазоре между панелями 20 мм.
В качестве утеплителя принимаем ПСБ-С-70 (пенополистирольные плиты, плотность ρ = 36 кг\м3) Теплоизоляционные плиты приклеиваются к нижней обшивке панелей на слое битума, который одновременно выполняет роль пароизоляционной прослойки. Для сохранения положения теплоизоляционного слоя и предотвращения его смещения при перевозке панелей по верху теплоизоляции укладывается слой картона, края которого отгибаются и прибиваются к ребрам каркаса панели.
Количество продольных ребер определяется в основном по условию расчета на изгиб поперек волокон наружных шпонов верхней фанерной обшивки при действии сосредоточенной нагрузки 1 кН с коэффициентом перегрузки 1,2. При этом считается, что действие сосредоточенной нагрузки распределяется на ширину 100 см. В качестве расчетной схемы можно принять балку с обоими заземленными концами.
Тогда максимальный изгибающий момент будет равным Ммах = Рс / 8,
где Р= 1кН, с – расстояние между ребрами в осях. Изгибающие напряжения в верхней обшивке поперек волокон наружных шпонов фанеры определяются:
где mи- коэффициент перегрузки,
-
расчетное
сопротивление изгибу поперек волокон
=
6,5 МПа – таблица
10(1)
Расстояние между рёбрами в осях не должно превышать 0,67м.
Принимаем количество ребер n= 3, ширину ребер br= 50 мм, высоту hr= 150 мм (с учетом сортамента пиломатериалов), с= 450мм.
Принимаем полную высоту панели h из соотношения h/l = 1/25; h = 0,2 м.
Исходя из
максимального расстояния в осях между
ребрами, равного 0,67м и ширине панели,
равной 1,2м примем количество ребер n=3.
Тогда расстояние между ребрами с=550мм,
ширина ребра br=50мм,
а высота ребра h-2·
=200-2·8=184мм.
С учетом стыкования листов фанеры по верхнему и нижнему слою рассчитываются поперечные ребра.
Длинна стыка листов фанеры обшивок
,
где
-
толщина фанерных
листов обшивки.
Так как снеговая нагрузка во II районе не столь высока (70 кгс/м2), примем длину стыка фанерных листов обшивок равной:
.
С учетом размера листа фанеры 1524х1200 мм и величины длинны стыка, рассчитаем количество и расположение поперечных ребер:
Шаг поперечных ребер равен:
1524 – lст = 1524 – 80 = 1444 мм .
Так как с таким шагом получается всего 3 продольных ребра и по 2 неполных листа фанеры, а центр тяжести плиты смещается к одному из торцов панели, то распределим ребра равномерно с шагом
(4980-(80+80))/5= 1205 мм.
Толщину
утеплителя принимаем равным
,
где h-
высота панели δут=100
мм