Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Можейко.DOC
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
892.93 Кб
Скачать

Введение

Древесина – ценный конструкционный строительный материал. Конструкции из дерева относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важных направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства.

Деревянные строительные конструкции являются надежными, легкими и долговечными.

Достоинство древесины как материала конструкций – требуемая прочность при малой массе, достаточная долговечность, относительная простота добывания материала, технологичность изготовления конструкций, малые значения коэффициентов температурного расширения и теплопроводности, стойкость к некоторым химически агрессивным средам.

К основным недостаткам можно отнести низкую огнестойкость, низкую биологическую стойкость, сильную зависимость физико-механических свойств от температурно-влажностных условий и длительности нагрузок, значительную неоднородность.

1. Исходные данные

Поперечная рама проектируемого здания представляет собой трехшарнирную раму, состоящую из стоек и ригеля. Соединение ригеля со стойками шарнирное, стоек с фундаментами – жесткое.

Рама рассчитывается на вертикальные и горизонтальные нагрузки, которые в зависимости от продолжительности действия подразделяются на постоянные и временные. К постоянным относятся собственный вес ограждающих и несущих конструкций, к временным – ветровая нагрузка, снеговая нагрузка и т.д. Рама является однажды статически неопределимой системой. Раздельно рассчитывается: ригель как ферма, стойка как защемленная балка.

Исходные данные для проектирования конструктивной схемы здания :

  • пролет l – 18,0 м ;

  • место возведения здания – г. Санкт-Петербург;

  • снеговой район II ;

  • ветровой район III ;

  • класс ответственности –2 ;

  • покрытие – настил из досок;

  • прогоны консольно-балочные брусчатые ;

  • температурный режим – холодный ;

  • шаг несущих конструкций – 3,0 м ;

  • длина здания – 11 шагов.

2. Конструирование и расчет настила

Расчетная схема настила показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Расчётная схема настила

а –при первом сочетании нагрузок; б – при втором сочетании нагрузок.

Принимаем расчетное сопротивление изгиба для древесины 3-го сорта fm,d=13МПа (п. 6.1.4.3 [1]), значение предельного относительного прогиба – табл. 15 [5].

Рассчитаем сплошной двойной дощатый настил под холодную рулонную кровлю по треугольным деревянным фермам пролетом 18,0м, установленных с шагом В=3,0 м. Класс условий эксплуатации – 3, класс ответственности здания – II, район строительства по снегу – III. Древесина – пихта 3-го сорта.

Для холодной кровли по прогонам принимаем сплошной двойной настил из досок предварительно толщиной 19мм. Шаг прогонов принимаем равным 1,5 м.

Нагрузки на настил вычисляем в табличной форме.

Таблица 1. Нагрузки на 1м2 двойного дощатого настила

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэф. надежности по нагрузке, γf

Расчетная нагрузка, кН/м2

1. Рулонная кровля

0,100

1,3

0,130

2. Защитный настил 0,019·600/100

0,114

1,1

0,125

3. Рабочий настил 0,15×0,032×600×(1/(0,15+0,1))/100

0,115

1,1

0,127

Итого

Gk = 0,329

Gd = 0,382

В таблице 1:

• 100 - коэффициент для определения нагрузки в кН;

• 0,1 кН/м - нормативная нагрузка от рулонной кровли согласно главе 4 [10];

• коэффициент надежности по нагрузке γf принят согласно табл. 1 [2];

• плотность древесины пихты для 3 класса условий эксплуатации принята по табл. 6.2[1]

Для II снегового района S0=1,0 кН/м2 (табл. 4 [2]). Согласно п. 5.1 [2] нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия

,

где коэффициент, учитывающий форму покрытия (схема 2 [2]),

здесь ― высота фермы.

При > 0,8 ― коэффициент надежности для снеговой нагрузки γf=1,6, согласно п. 5.7 [2].

Тогда Qd=Qk· γf =1,2·1,6=1,92 кПа.

Для расчета принимаем полосу настила шириной bd=1 м на горизонтальном участке покрытия.

Нагрузки на 1 погонный метр расчетной полосы равны:

Fk=(Gk+Qk)·bd=(0,329+1,2)·1=1,1,529кН/м; Fd=(Gd+Qd)·bd=(0,382+1,92)·1=2,302 кН/м.

В соответствии с п. 7.4.2.1 [1] рассчитываем настил как двухпролётную балку по одному из двух сочетаний нагрузок.

Максимальный изгибающий момент при первом сочетании нагрузок:

.

Максимальный изгибающий момент при втором сочетании нагрузок от действия сосредоточенной нагрузки, распределенной на две доски настила, и собственного веса настила:

где сосредоточенная нагрузка .

Так как .

Толщину настила определяем при первом сочетании нагрузок,

где −коэффициент условий работы для 3 класса условий эксплуатации при учёте полной снеговой нагрузки (табл.6.4[1]);

− коэффициент условий работы для 3 класса условий эксплуатации при учёте кратковременного действия монтажной нагрузки (табл.6.4[1]).

Если то толщина настила надо определить при втором сочетании нагрузок.

Требуемый момент сопротивления равен:

,

где

где расчетное сопротивление изгибу настила из древесины сосны 3-го сорта согласно (п.6.1.4.3[1])..

переходной коэффициент для пихты, учитывающий породу древесины [1].

коэффициент условий работы для 2 класса условий эксплуатации при учете полной снеговой нагрузки (табл. 6.4 [1]).

коэффициент надежности по назначению [2].

Принимаем зазор между кромками досок , тогда:

, что больше, чем .

Определяем запас прочности:

.

.

Проверка на жёсткость

Определяем относительный прогиб настила от нормативной нагрузки:

где модуль упругости древесины вдоль волокон в соответствии с п.6.1.5.1,6.1.5.3[1].

предельный относительный прогиб для , табл.19[3]

Для второго сочетания нагрузок проверка на жёсткость не производится.