ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»(ННГАСУ)

Инженерно-строительный институт

Кафедра железобетонных, каменных и деревянных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему

ПОКРЫТИЕ ПО ТРАПЕЦИЕВИДНЫМ МЕТАЛЛО-ДЕРЕВЯННЫМ ФЕРМАМ С КЛЕЕНЫМ ВЕРХНИМ ПОЯСОМ

Студент курса IV гр. 173А: С.С. Грибанов

Преподаватель: А.И. Один

Нижний Новгород 2015

Оглавление

1. Задание на проектирование 2

2. Выбор конструктивного решения 4

3. Расчет плиты покрытия 6

3.1. Конструкция плиты 6

3.2. Исходные данные для расчета и проектирования 7

3.3. Подсчет нагрузок на плиту 8

3.4. Проверка плиты на прочность и жесткость 11

4. Расчёт фермы 14

4.1. Исходные данные 14

4.2. Определение геометрических размеров фермы 14

4.3. Подсчет нагрузок на ферму 15

4.4. Статистический расчет фермы 17

4.5. Расчет элементов фермы 19

4.5.1 Расчет панелей верхнего пояса 19

4.5.2. Расчет нижнего пояса 22

4.5.3. Расчет стоек АВ и ВД, нижнего пояса АД 23

4.5.4 Расчет раскоса ДГ 24

4.6. Расчет узловых соединений 24

4.6.1. Расчет крайнего узла Б верхнего пояса 25

4.6.2. Расчёт промежуточного узла верхнего пояса (В) 29

4.6.3. Расчет промежуточного узла Д нижнего пояса 30

4.6.4.Расчет опорного узла А 34

4.6.5.Расчет конькового узла Г 36

Литература 38

1. Задание на проектирование

1. Район строительства – г.Барнаул. Участок строительства не защищен от прямого воздействия ветра.

2. Условия эксплуатации конструкций ― отап.; относительная влажность φ -влаж .

3. Пролет здания L = 17 м.

4. Высота несущей фермы покрытия – 2,83 м.

5. Высота здания от пола до низа несущих конструкций H = 3,9 м.

6. Шаг конструкций (поперечных рам) B = 3,9 м.

7. Конструкция ригеля ― трапециевидная металлодеревянная ферма с клееным верхним поясом.

8. Материал основных конструкций ― пихта.

2. Выбор конструктивного решения

В качестве основной конструктивной единицы здания принимается поперечная рама, включающая в себя две стойки и ригель, имеющая двухшарнирную статическую схему. При заданной конструкции ригеля, пролете и высоте здания целесообразно принять стойки клееными, прямоугольного сечения с анкерным креплением к фундаменту. Опирание ригеля на стойки шарнирное. В качестве несущих конструкций принимаются металлодеревянные фермы с клееным верхним и металлическим нижним поясами. Фермы опираются на клеенные деревянные колонны сечением:

h_к х b_к = 23,85 х 16,0 см

Размеры поперечного сечения колонн приняты по предельным расчетам из условия достижения предельной гибкости _пр = 120 по формуле :

h_к = Н / (0,289· _пр) = 2,2·3,7/(0,289·120) = 0,235 м.

b_к = L _р / (0,289· _пр) = 1·1,85/(0,289·120) = 0,053 м.

где,  - коэффициент учитывающий условия закрепления концов колонны,

значения кот. принимаются по п.4.21[1].

Н = 3,9-0,2=3,7 м.– высота колонн,

где: 0,2 м – высота бетонной подготовки

L _р = Н/2 = 1,85 м. – расчетная длина колонны из плоскости изгиба.

Ширина и высота поперечного сечения колон назначается с учетом существующего сортамента пиломатериалов по ГОСТ 24254-80, припусков на фрезерование пластей досок перед склеиванием и припусков по фрезерованию по ширине клееного пакета. Принимаем для изготовления колон 9 досок шириной 175 мм и толщиной 26,5 мм (32 мм до острожки). Учитывая последующую чистовую острожку боковых граней колон, устанавливаем размеры поперечного сечения:

h_к = 9·26,5 = 238,5 мм.

b_к = 175–15 = 160 мм.

По верхнему поясу ферм укладываются асбестоцементные утепленные плиты покрытия с деревянным каркасом и соединениями на шурупах с номинальным размером в плане 3 х 1,5 м. (Рис. 3.1.1) По плитам устраивается рулонная кровля типа К-1 (прилож. Г [3]), состоящая из трех слоев стеклоизола.

Пространственное крепление несущих конструкций покрытия обеспечивается связями жесткости, соединяющими элементы трапециевидных форм в общую неизменяемую связевую систему. Связевая система состоит из связевых ферм, расположенных поперек здания, продольных связей в виде сборных плит покрытия и вертикальных связей. Связевые поперечные формы располагаются в плоскости верхнего пояса трапециевидных форм непосредственно у торцовых стен и в промежутках между ними не реже, чем через 30 метров. В качестве поясов связевых ферм используются верхние пояса несущих ферм покрытия, а решетка выполняется из деревянных элементов сечением 100*100 мм. Продольные вертикальные связи располагаются в плоскости деревянных стоек трапециевидных ферм, соединяя их попарно. Вертикальные связи изготавливаются в виде ферм, пояса которых выполняются из досок сечением 50*150 мм, а стойки из брусьев 125*125 мм. Связевая система воспринимает ветровые нагрузки, действующие вдоль здания. Горизонтальные нагрузки от ветра, действующие перпендикулярно стенам здания, воспринимаются колоннами.