1. Проектирование дерево-металлического блок-свода.
1.1 Исходные данные
Пролет здания – 12 м. Длина здания – 30м. Элемент покрытия – дерево-металлический блок-свод, материал – пиломатериалы из сосны первого и второго сортов, сталь С235. C.Новобирилюссы.
Здание является теплым. Покрытие кровли выполнено по решению ТЕХНОНИКОЛЯ ТН-Кровля Классик на двухслойном утеплителе Техноруф.
Ограждающей конструкцией стен являются сэндвич-панели фирмы «Маяк», ПСБ со стандартным ступенчатым S-профилем облицовки по ТУ 5284-001-63280288-2010.
1.2 Геометрические размеры блок-свода
Предварительно зададимся сечениями блок-свода.
x2>x1
[
]=120;
Верхний пояс свода изготавливается из соснового бруса сечением после фрезерования 150х100 мм;
стойки 100х100 мм;
раскосы стоек 70х70 мм;
сечение колонн 200х300 мм.
[ ]=150;
нижний пояс (балка-затяжка) 400х100 мм;
Геометрические размеры:
- высота по коньку H=
5030 мм
;
Рис.1.2.1. Объемная модель здания в ПК «SCAD»
Рис.1.2.2. Объемная модель блок-свода в ПК «SCAD»
2. Сбор нагрузок
2.1 Снеговая нгрузка
Параметр |
Значение |
Единицы измерения |
Местность |
||
Снеговой район |
III |
|
Нормативное значение снеговой нагрузки |
0.126 |
Т/м2 |
Тип местности |
B - Городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м |
|
Средняя скорость ветра зимой |
3 |
м/сек |
Средняя температура января |
-20 |
°C |
Здание |
||
|
||
Высота здания H |
5.03 |
м |
Ширина здания B |
30 |
м |
L |
12 |
м |
f |
1.03 |
м |
Неутепленная конструкция с повышенным тепловыделением |
Нет |
|
Коэффициент надежности по нагрузке f |
1.429 |
|
Единицы измерения : Т/м2
Нормативное
значение
Расчетное
значение
2.2. Ветровая нагрузка.
Исходные данные |
|
Ветровой район |
III |
Нормативное значение ветрового давления |
0.038 Т/м2 |
Тип местности |
B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м |
Тип сооружения |
Однопролетные здания без фонарей |
Высота (м) |
Нормативное значение (Т/м2) |
Расчетное значение (Т/м2) |
0 |
0.015 |
0.021 |
4 |
0.015 |
0.021 |
Высота (м) |
Нормативное значение (Т/м2) |
Расчетное значение (Т/м2) |
0 |
-0.01 |
-0.013 |
4 |
-0.01 |
-0.013 |
Высота (м) |
Нормативное значение (Т/м2) |
Расчетное значение (Т/м2) |
0 |
-0.01 |
-0.013 |
4 |
-0.01 |
-0.013 |
Расстояние от края кровли (м) |
Нормативное значение (Т/м2) |
Расчетное значение (Т/м2) |
0 |
-0.006 |
-0.008 |
1.95 |
-0.006 |
-0.008 |
3.9 |
-0.006 |
-0.008 |
5.85 |
-0.006 |
-0.008 |
7.8 |
-0.008 |
-0.011 |
9.75 |
-0.008 |
-0.011 |
11.7 |
-0.008 |
-0.011 |
12 |
-0.008 |
-0.011 |
3. Результаты расчета в ПК «SCAD»
Рис.3.1. Схема деформирования здания
Рис.3.1.1. Эпюра N, т.
Рис.3.1.2. Эпюра Му, т*м.
Рис.3.1.3. Эпюра Qz, т.
4. Расчет элементов блок-свода
4.1.Расчет нижнего пояса
Расчет центрально-растянутых элементов постоянного цельного сечения следует производить согласно [2, п. 6.1]:
N- расчетная продольная сила;
Rp- расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон
Fнт- площадь поперечного сечения элемента нетто
N= 98,6 кН
Fнт= 0.1*0.4=0.04
Rp = 7 Мпа [2,табл 3 ]
Условие выполняется
4.2.Расчет стойки.
Расчет элементов выполняем как центрально-сжатых стержней
Принимаем размеры сечения стержня 100х100мм. Проверяем гибкость
,
где
Так как полученная гибкость
,
принимаем размеры сечения стержня
175х100мм - окончательно.
Предполагаем, что гибкость
,
отсюда
С учетом этого:
Условие по устойчивости выполняется.
4.3.Расчет Раскоса стойки
Раскосы сечением 70х70 мм подбираем по гибкости.
=120
r
rreq
Условие выполняется.
4.4. Подбор профлиста
Профлист подбираем НС длиной l=12 м. Изготовление и технические характеристики для применения данного листового профиля соответствуют требованиям ГОСТ 24045-94 и ТУ 1122-079-02494680-01 (в зависимости от толщины заготовки).
Материал исходной заготовки:
тонколистовой оцинкованный прокат марок 01 и 220-350 по ГОСТ Р 52246-2004;
сталь оцинкованная с полимерным покрытием по ГОСТ Р 52146-2003.
Рис.4.4.1.габаритные размеры профлиста