Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Конструкции из дерева и пластмасс»

на тему: «Одноэтажное промышленное здание».

Автор проекта: студент 501 группы д/о Алёхин В. В.

Специальность: 270102 – «Промышленное и гражданское строительство»

Обозначение курсового проекта: КП–02069964–270102.65-СК–35–12

Руководитель: к.т.н., доцент Коротин А. И.

Проект защищен __________

Оценка __________

Саранск 2012

Содержание

Введение____________________________________________________________________4

1. Проектирование и расчет ограждающих конструкций_________________________5

2. Проектирование и расчет многопролетного дощато-гвоздевого прогона_______8

3. Расчет и проектирование треугольной металлодеревянной фермы_____________10

4. Расчет клеедеревянной стойки переменного сечения основного цеха__________20

5. Расчет подсобного помещения_____________________________________________23

6. Приложение______________________________________________________________29

Список использованных источников____________________________________________32

Введение

Конструкции из дерева и пластмасс относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важнейших направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства.

Деревянные строительные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. На основе клееных деревянных конструкций сооружаются здания с покрытиями из различных типов кровли, как малых так и больших пролетов. Из лесоматериалов строят небольшие жилые дома, общественные и производственные здания.

Проект разработан на основании задания на проектирование.

Проект выполнен для строительства в г. Челябинске со следующими климатическими условиями:

- вес снегового покрова для III района – 1,8 кПа (расчетная);

- скоростной напор ветра для II района по давлению ветра – 0,30 кПа (нормативная).

За условную отметку 0,000 принята отметка чистого пола.

Промышленное здание длиной 84 м состоит из двух помещений: основной цех высотой 6 м и подсобное помещение высотой 4 м с пролетами 24 м и 18 м соответственно.

Конструкция покрытия представляет собой утепленный двойной перекрестный настил, уложенный на клеедеревянные прогоны. По настилу устраивается рулонная кровля из рубероида. Несущими конструкциями покрытия основного цеха являются треугольные металлодеревянные брусчатые фермы пролетом 24 м. Для удобства и большей точности статический расчет фермы выполнен с помощью ПК «Лира 9.6». Несущими конструкциями покрытия подсобного помещения являются дощато-клееные односкатные балки прямоугольного сечения пролетом 18 м, имеющие уклон i=1:10. Кровля опирается на клеедеревянные стойки переменного (основной цех) и постоянного (подсобное помещение) сечений. Стойки жестко крепятся к фундаменту из бетона классов В15 . Стены промышленного здания состоят из стеновых клеефанерных панелей , которые крепятся к стойкам.

1. Проектирование и расчёт ограждающих конструкций

В качестве несущих элементов ограждающих покрытий принимаем двойной пере­крёстный настил. Он состоит и з двух слоев: нижнего - рабочего и верхнего - защитного. Рабочий настил представляет собой разрежённый или сплошной ряд бо­лее толстых досок и несёт на себе все нагрузки, действующие на покрытие. Защитный настил представляет собой сплошной ряд досок минимальной толщиной 16мм и ши­риной 100мм. Они укладываются на рабочий настил под углом 45°...60° и крепятся к нему гвоздями. Защитный настил образует необходимую сплошную поверхность, обес­печивает совместную работу всех досок настила, распределяет сосредоточенные на­грузки на полосу рабочего настила шириной 50см и защищает кровельный ковёр от разрывов при короблении и растрескивании более толстых и широких досок рабочего настила. Двойной перекрёстный настил имеет значительную жёсткость в своей плоско­сти и служит надёжной связью между прогонами и основными несущими конструкция­ми покрытия.

Щиты настила длиной ℓ=3м опираются на прогоны, уложенные с шагом ℓ=1,5м. Сплошной косой защитный настил из досок сечением bxh=10x1,6 cм прибит под углом 45^о к рабочему настилу гвоздями. Уклон кровли i=1:3, α=18,42°, sinα=0,316, cosα=0,949. Утеплитель - минераловатные плиты толщиной 10см на синтетическом связующем по ГОСТ 9573-82*. Плотность утеплителя - 1кН/м³. Кровля из рулонных материалов (рубероид) – трехслойная. Район строительства - г. Челябинск.

Подсчёт нагру зок на 1 м²

Таблица 1

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётная на- грузка, кН/м2
1	2	3	4
Постоянная:
1. Кровля рулонная (3	0,12	1,3	0,156
слоя рубероида)
2. Утеплитель	0,1	1,1	0,11
3. Пароизоляция (1 слой
рубероида)	0,04	1,3	0,052
4. Защитный настил
t=16мм, ρ=500кг/м3	0,08	1,1	0,088
5. Рабочий настил
t=25мм, ρ=500кг/м3	0,125	1,1	0,135
Общая постоянная	0,465	—	0,541
Временная снеговая	1,28	1,4	1,8
Полная равномерно распределённая	1,745	–	2,341
Сосредоточенный груз Р,
кН	1,0	1,2	1,2

Расчетная ширина полосы рабочего настила В=1м. Расчетная схема щита настила – двухпролетная шарнирно-опертая неразрезная балка с горизонтальными проекциями пролетов ℓ=Lcosα=1,5х0,949=1,424 м.

Второе сочетание нагрузок – это общее действие равномерной нагрузки от собственного веса q = g и сосредоточенной силы Р – веса двух человек с грузами, Р = 1,2х2 = 2,4 кН, приложенной на расстоянии 0,43 l = 0,43х1,494 = 0,612 м.

В этом сечении возникает максимальный изгибающий момент:

М = 0,07 q l² + 0,21 P l = 0,07х0,541х1,424² + 0,21х2,4х1,424 = 0,794 кН*м = 0,000794 МН*м

Расчетное сопротивление древесины второго сорта изгибу с учетом кратковременного действия сосредоточенной силы R_и = R_и m_и = 13х1,2 = 15,6 МПа

Требуемый момент сопротивления W_тр = М/R_и = 0,000794/15,6 = 50,9х10^-6 м³

Подбор сечения рабочего настила при первом сочетании расчетных нагрузок – это общая нагрузка от собственного веса g и веса снега s: q = g + s = 0,541 + 1,8 = 2,341 кН/м. Расчетное сопротивление древесины второго сорта изгибу R_и=13 МПа.

Расчетный изгибающий момент над средней опорой:

M = q l²/8 = 2,341х1,424²/8 = 0,593 кН*м = 0,000593 МН*м

Принимаем доски сечением bxh = 10x2,5 см

Требуемая общая ширина досок на полосе шириной 1 м:

В_тр = 6W/h² = 6х50,9/2,5² = 49 см

Шаг расстановки досок а = 100 b/В_тр = 100х10/49 = 20 см

Проверка несущей способности

σ = М/W =0,000593/50,9х10^-6 = 11,65 МПа < R_и = 13 МПа

Проверка прогиба при первом сочетании нормативных нагрузок от собственного веса и веса снега: q^н = g^н+s^н = 0,465 + 1,28 = 1,745 кН/м = 0,001745 МН/м

Момент инерции I = bh³/12 = 49х2,5³/12 = 63,8 см⁴ = 63,8х10^-8 м⁴

Модуль упругости древесины Е_др=10000 МПа.

Относительный прогиб настила:

f/l = (2,13/384)q^н l³/(ЕI) = (2,13/384)0,001745х1,424³/(10000х63,8х10^-8) = 1/228 < 1/150

Прогиб удовлетворяет требованиям СНиП II-25-80