3. Расчет конструктивных элементов

Принятый вариант – основа для конструирования и расчета ограждающих и основных несущих конструкций.

На основании проработки литературных источников [1, 2, 9, 14, 15, 16, 17] выбираются требуемая порода и категория древесины и изделий из нее, назначается предельная влажность древесины и характер ее обработки, способы соединений, мероприятия по био- и огнезащите, класса стали и способы ее антикоррозионной защиты.

Уточняются действующие временные и постоянные нагрузки. Методика определения действующих нагрузок на здания и величины нормативных значений приведены в [18]. Для каждой рассчитываемой конструкции значения действующих нагрузок сводятся в таблицу, аналогичную таблице 3.

Назначаются расчетные сопротивления древесины и стали. Методика определения данных значений приведена соответственно в [2] и [14].

Руководитель проекта назначает конструктивные элементы и узловые сопряжения, для которых проводятся соответствующие конструктивные и прочностные расчеты.

Расчеты по обоснованию и проверке принятых сечений проводятся в соответствии с требованиями строительных норм и правил [2, 14]. Конструкции из дерева и пластмасс необходимо рассчитывать с учетом требований [19, 20]. Все расчеты ведутся по двум группам предельных состояний: проверке и обеспечении прочности и устойчивости; проверка деформативности конструкций? определение ее прогибов.

Расчет каждой конструкции должен сопровождаться: расчетной схемой с ее обоснованием; определением действующих нормативных и расчетных нагрузок; назначением сечений элементов; проверкой их несущей способности по указанным выше группам предельных состояний.

Обязательному расчету в курсовом проекте подлежат огражда­ющие конструкции; основные несущие конструкции так же как балки, фермы, рамы, стойки, арки, назначенные руководителем курсового проек­та.

Последовательность расчета конструктивных элементов следу­ющая:

• рассчитывают ограждающие конструкции и прогоны. По полу­ченным сечениям уточняют собственный вес ограждающих конструк­ций и прогонов;

• рассчитывают основные несущие конструкции с учетом изме­нившихся значений нагрузок от собственного веса ограждающих конструкций и прогонов.

Ниже приведены основные положения расчета конструктивных элементов, рассматриваемых в различных вариантах курсовых про­ектов.

3.1 Деревянные ограждающие элементы

В настоящее время при решении ограждающих конструкций с применением древесины наибольшее распространение получили до­щатый настил, выполненный по прогонам, и клеефанерные панели, Достоинством последних является их высокая степень индустриальной готовности и меньшая масса по сравнению с настилом.

3.1.1 Расчет настилов

Расчет настилов проводится при двух сочетаниях расчетных нагрузок:

1. Собственный вес настила и временная нагрузка (снег, ветер).

2. Собственный вес и сосредоточенная нагрузка от веса человека с инструментом. Коэффициент перегрузки сосредоточенной нагрузки равен .

По первому сочетанию нагрузок расчет проводится на прочность и деформативность, по второму сочетанию нагрузок расчет производят только на прочность.

Расчетная схема настила - двухпролетная неразрезная балка рисунок-1.

В практике строительства применяется, как правило, двойной настил с нижним рабочим и верхним защитным слоем. Рассчитывается только нижний рабочий настил. Защитный настил обеспечивает совокупную работу всех досок рабочего настила, распределяет сосредоточенные нагрузки на полосу рабочего настила шириной 50 см. Последняя применяется в качестве расчетной при назначении толщины настила и в проверочных расчетах.

Определение ширины и толщины досок, применяемых для рабочего настила можно осуществить двумя методами:

-принимая толщину досок рабочего настила 25-32 мм. Определяют требуемую ширину досок по формуле:

; (7)

Если < 50 см. рабочий настил выполняют разреженным, однако,

Рисунок 1 – Расчетная схема настила

ширина досок на расчетной ширине рабочего настила 50 см должна быть равна ; если = 50 см. то рабочий настил выполняют сплошным, если > 50 см. следует назначить более толстые доски и расчет повторить:

-задаваясь шириной досок не более 200 мм. и обычно 120-150 мм определяют требуемую толщину настила :

(м) (8)

В приведенных выше формулах:

- максимальный изгибающий момент, кН/м

- расчетное сопротивление древесины изгибу, применяемое с учетом коэффициента работы, кН/м² [2]

- принятая толщина досок рабочего настила, м

- принятая ширина досок рабочего настила, м

- число досок принятой ширины, размешенных на расчетной ширине 50 см.

Подобранные таким образом доски рабочего настила проверяют на прочность и деформативность c учетом требований пп. 6.13-6.14 [2]. Защитный настил выполняют из досок толщиной 16-25 мм. И шириной до 100 мм. Данные параметры досок защитного настила назначаются конструктивно. Размер принятых сечений досок должен соответствовать сортаменту на пиломатериалы [21].