МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

КАФЕДРА КОНСТРУКЦІЙ ІЗ МЕТАЛУ, ДЕРЕВА ТА ПЛАСТМАС

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

на тему

«РОЗРАХУНОК ДВОШАРНІРНОЇ РАМИ ІЗ ПРЯМОЛІНІЙНИХЕЛЕМЕНТІВ

ПРИ ЖОРСТКОМУ З’ЄДНАННІ РИГЕЛЯ І СТІЙКИ»

до виконання курсового проекту

“ПРОЕКТУВАННЯ КАРКАСНОЇ ДЕРЕВ’ЯНОЇ БУДІВЛІ”

з курсу

“конструкції з дерева

ТА ПЛАСТМАС”

для студентів спеціальності 7.092101

"Промислове і цивільне будівництво”

денної та заочної форм навчання

Полтава 2008

Методичні вказівки на тему «Розрахунок двошарнірної рами із прямолінійних елементів при жорсткому з’єднанні ригеля і стійки» до виконання курсового проекту “Проектування каркасної дерев’яної будівлі” з дисципліни “Конструкції з дерева та пластмас” для студентів спеціальності 7.092101 "Промислове і цивільне будівництво” денної та заочної форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2008. – ___ с.

Укладачі: С. В. Шкіренко, к.т.н., доцент;

А.О. Дмитренко, к.т.н., ст. викладач.

А. Пащенко,

Відповідальний за випуск: завідувач кафедри конструкцій із металу, дерева та пластмас С.Ф. Пічугін, доктор техн. наук, професор.

Затверджено радою університету

Протокол № від 2007р.

Редактор Я.В. Новічкова

Коректор Н.О. Янкевич

ВСТУП

Мета курсового проекту – практично застосувати знання, які отримані при вивченні теоретичного курсу, оволодіти вмінням конструювати складові каркаса будівлі з використанням деревини, деревинних плитних матеріалів і пластмас.

Курсовий проект виконується студентами за індивідуальними завданнями, що включають такі вихідні дані:

– призначення будівлі, її температурно-вологісні умови експлуатації та клас відповідальності;

– район будівництва;

– основні геометричні розміри (довжина, прогін і крок несучих конструкцій в осях, позначка низу кроквяної конструкції);

– тип основних несучих та огороджуючих конструкцій покриття;

– порода деревини основних несучих і огороджуючих конструкцій.

Курсовий проект складається з розрахункової та графічної частин.

Розрахункова частина виконується згідно зі стандартом у пояснювальній записці. Вона повинна складатися з наступних розділів:

1 Вихідні дані на проектування

2 Визначення навантажень.

3 Розрахунок рами.

4 Надання технічних характеристик запроектованих конструкцій

5 Перелік літератури, яка використовувалася

Усі розрахунки мають супроводжуватися розрахунковими схемами конструкцій та ескізами конструктивних рішень їх вузлових з’єднань.

Графічна частина проекту (креслення) виконується на аркуші формату А1 або двох аркушах формату А2 .

Змінювання вихідних даних без узгодження з керівником проекту забороняється.

1 Вихідні дані на проектування

Вихідні дані на проектування складаються на підставі отриманого завдання до курсового проекту. Детально описується склад каркаса будівлі, склад конструкції покриття, умови експлуатації, призначення, район будівництва.

2 Визначення навантажень на раму від покриття

2.1 Вибір типу огороджуючих конструкцій

Покриття будівлі згідно із завданням складається з гідроізоляційного елемента покрівлі, утеплювача і пароізоляції (у випадку теплої покрівлі), несучих елементів покриття (плит, прогонів), які спираються безпосередньо на кроквяні конструкції споруди.

Рулонні покриття застосовуються у покрівлях, що мають похил, не більший за 10%. В інших випадках рекомендуються покриття, які мають гідроізоляційний елемент із штучних виробів.

Вибір складу покриття може бути виконаний згідно з табл.1.

Таблиця 1 – Навантаження на 1 м2 горизонтальної проекції покриття

Тип і склад покриття	Норм. наван- таження qе, кн/м2	Коеф-т надій-ності за на- вантаженням ,γf
1	2	3
1.Неутепленні покриття 1.1 Рулонного типу: гідроізоляційний матеріал(акваізол та т.п.) настил (- комплексна легка панель покриття) прогони 1.2 Штучні листові матеріали: пластик сталевий профільний лист прогони та обрешітка	0.15 0.2-0.3 0.1 0.06-0.1 0.15 0.2	1.3 1.1 1.1 1.05 1.05 1.1
2.Утепленні покриття 2.1 Рулонного типу: гідроізоляційний матеріал(акваізол та т.п.) основа під гідроізоляційний матеріал утеплювач пароізоляція настил (- комплексна легка панель покриття) прогони 2.2 Штучні листові матеріали: пластик сталевий профільний лист утеплювач пароізоляція настил (- комплексна легка панель покриття) прогони	0.15 0.12 0.06 0.005 0.1-0.3 0.15 0.06-0.1 0.15 0.06 0.005 0.1-0.3 0.15	1.3 1.3 1.2 1.1 1.1 1.1 1.05 1.05 1.2 1.1 1.1 1.1

Якщо в складі покриття є комплексна легка панель, то в цьому випадку прогони не застосовуються.

2.2 Збір навантажень на огороджуючі конструкції

Збір навантажень виконується у формі таблиці 1 згідно з даними про навантаження складових елементів вибраного покриття (постійне навантаження). Загальне сумарне навантаження підраховується на 1м2 покриття для другої колонки таблиці (нормативне навантаження) та четвертої колонки (розрахункове навантаження), яка обчислюється як добуток величин другої колонки на величини третьої (коефіцієнт надійності за навантаженням) по кожному зі складових елементів.

До сумарних значень нормативного та розрахункового навантажень додається значення снігового навантаження. Нормативне снігове навантаження на 1м2 площі горизонтальної проекції покриття визначається відповідно до вимог [2] і залежить від вибраного району будівництва та геометричної форми покриття. Коефіцієнт переходу  від маси снігового навантаження на горизонтальній поверхні до маси снігового навантаження на покриття певної геометричної форми приймається згідно з [2, дод.3]. При значеннях кута нахилу покриття 25⁰ коефіцієнт =1.

Снігове навантаження визначається за [2].

Граничне розрахункове значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття обчислюється за формулою

,

де – коефіцієнт надійності за граничним значенням снігового навантаження, що визначається залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т за т.3 [2, т. 8.1].

Таблиця 3

Т, років	1	5	10	20	40	50	60	80	100	150	200	300	500
	0,24	0,55	0,69	0,83	0,96	1,00	1,04	1,10	1,14	1,22	1,26	1,34	1,44

де Т – термін експлуатації будівлі визначається за додатком В [2].

S₀– характеристичне значення снігового навантаження (у Па), обумовлене відповідно [2, п. 8.5];

С– коефіцієнт, обумовлений по вказівках [2, п. 8.6] визначається за формулою

де – коефіцієнт переходу від ваги снігового покриву на поверхні землі до снігового навантаження на покриття, який визначається за п. 8.7, 8.8 [2];

C_e– коефіцієнт, що враховує режим експлуатації покрівлі, який визначається за п. 8.9 [2];

C_alt– коефіцієнт географічної висоти, який визначається за п. 8.10 [2].

Експлуатаційне розрахункове значення снігового навантаження обчислюється по формулі

,

де – коефіцієнт надійності за експлуатаційним значенням снігового навантаження, визначається за [2, п. 8.12] у залежності від частки часу , протягом якої можуть порушуватися умови другого граничного стану т. 4 [2, т.8.3].

Таблиця 4

	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
	0,88	0,74	0,62	0,49	0,40	0,34	0,28	0,10

Проміжні значення коефіцієнта слід визначати лінійною інтерполяцією.

Значення приймається по нормах проектування конструкцій або встановлюється завданням на проектування в залежності від їхнього призначення, відповідальності і наслідків виходу за граничний стан. Для об'єктів масового будівництва допускається приймати = 0,02.