Содержание	Стр.
1. Введение
1.1. Компоновка плиты. Выбор конструктивной схемы
1.2. Сбор нагрузок и силовой расчет
1.3. Геометрические характеристики приведенного поперечного сечения плиты
2. Проверки прочности, устойчивости и жесткости плиты
3. Определение расчетных усилий в стойках однопролетной, одноэтажной поперечной рамы промышленного здания
3.1. Компоновка поперечной рамы
3.2. Предварительный подбор сечения клееной колонны
3.3. Определение усилий в колоннах
4. Расчет колонны по первой группе предельных состояний на прочность: по краевым сжимающим напряжениям и клеевые швы на скалывание
5. Расчет колонны и проверка ее на устойчивость плоской формы деформирования и на устойчивость из плоскости как центрально-сжатый стержень
6. Расчет жесткого узла сопряжения дощатоклееной стойки (колонны) рамы с фундаментом с применением анкерных болтов и траверс

Выполнить компоновку, сбор нагрузок, силовой расчет и найти геометрические характеристики приведенного поперечного сечения клеефанерной плиты покрытия промышленного здания. Кровля рулонная. Плиты опираются на несущие стропильные конструкции.

Исходные данные:

1. Условия эксплуатации – Б 2;

2. Уровень ответственности здания – II;

3. Шаг несущих стропильных конструкций – В = 4,5 м;

4. Снеговая нагрузка (район) – I;

5. Материал каркаса – акация. по ГОСТ 8446 – 86* Е;

6. Кровля – рулонная трехслойная, с уклоном 0,1;

7. Изготовление плиты – заводское.

Решение

1.1. Компоновка плиты. Выбор конструктивной схемы

Принимаем ребристую утепленную (условия эксплуатации Б2) плиту с двумя обшивками на деревянном каркасе размером в плане l_п×b_п = 4480×1480 мм. Обшивки из водостойкой клееной березовой фанеры марки ФСФ, сорта В/ВВ по ГОСТ 3916.1 – 89. Учитывая характеристику условий эксплуатации конструкции (плита покрытия предназначена для промышленного отапливаемого здания) и температурно-влажностные условия эксплуатации Б 2 (таблица Н.1, приложение Н) по таблице Н.2, приложение Н принимаем клей марки карбамидно-меламиновый (КС-В-СК, ТУ 6-05-211-1006-75).

Направление волокон наружных слоев фанерных обшивок, верхней и нижней, принимаем продольным. Листы фанеры длиной 1525 мм стыкуем «на ус» в двух местах по длине плиты. Поперечные ребра размещаем в торцах плиты и под стыками фанеры. Толщину верхней обшивки полки принимаем δ_в.ф = 8 мм, нижней – δ_н.ф = 8 мм.

Рисунок 1.1 – Плитные покрытия: а – план плиты; б, в – разрезы; г – разрез клеефанерной холодной плиты с верхней обшивкой; д – продольный стык плит; е – узел опирания плит на элементы несущих конструкций. 1 – верхняя фанерная обшивка; 2 – нижняя фанерная обшивка; 3 – продольные ребра; 4 – поперечные ребра; 5 – утеплитель; 6 – пароизоляция; 7 – соединительные бруски; 8 – пазы; 9 – трехслойный рулонный ковер; 10 – гвозди; 11 – герметик; 12 – крепежные детали; 13 – утеплитель стыка; 14 – несущая конструкция; 15 – шурупы.

Допустимое расстояние в осях между продольными ребрами каркаса, находим по формуле а₁ ≤ 133,33 R_ф.и· δ_в.ф², см.

R_ф.и = 6,5 МПа = 0,65 кН/см² (таблица В.1, приложение В).

a₁ ≤ 133,33·R_ф.и ·δ_в.ф², но не более 50 см.

a₁ ≤ 133,33·0,65·0,8² = 55,5 см.

Полученное расстояние a₁ = 55,5 см превышает рекомендуемое a₁ = 50 см. Уменьшаем толщину верхней обшивки до минимально рекомендуемой δ_в.ф = 8 мм, тогда a₁ ≤ 133,33·0,65·0,8² = 55,5 см.

Следовательно, деревянный каркас плиты будет состоять из четырех продольных и двенадцати коротких поперечных ребер (рисунок 1.1).

Для дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитную склеенную коробчатую плиту, используем черновые заготовки из досок по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (применительно к ГОСТ 8486 – 860*Е, таблица Е.1, приложение Е) сечением b × δ = 150 × 50 мм. Ширина доски b = 150 мм будет служить высотой поперечного сечения продольного ребра h_p и составляет ~ h_p = 15 см ≈ , что лежит в пределах рекомендуемой высоты плиты, толщина доски δ = 50 мм будет служить толщиной продольного ребра b_р и тоже лежит в пределах рекомендуемых размеров. После сушки (до 12 % влажности) и четырехстороннего фрезерования черновых заготовок на склейку идут чистые доски сечением h_p×b_p = 142×42 мм. Высота плиты h_п = h_p + δ_в.ф+ δ_н.ф = 142+8+8 = 158 мм, что составляет пролета и соответствует рекомендациям . Расстояние между продольными ребрами по осям мм. Принимаем два крайних расстояния по а^/₁= 465 мм и среднее a₁ =466 мм.

Для придания каркасу жесткости продольные ребра соединяем на клею с поперечными ребрами, расположенными по торцам и по длине плиты (рисунок 1.1 а). Продольные кромки панелей при установке стыкуются с помощью специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам. Такое соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смежных панелей даже под действием сосредоточенной нагрузки, приложенной к краю одной из плит (рисунок 1.1 в ,г, д).

В результате компоновки и выбора конструктивной схемы плиты принято (рисунок 1.1 а, б, в):

– ребристая клеефанерная плита с двумя фанерными обшивками на деревянном каркасе размером в плане l_п × b_п = 4480 × 1480 мм;

– обшивки из водостойкой березовой фанеры марки ФСФ, сорта В/ВВ по ГОСТ 3916.1-89. Направление волокон наружных слоев фанерных обшивок – продольное, листы по длине панели стыкуются на «ус». Поперечные ребра размещены в торцах и под стыками фанеры;

– толщина верхней фанерной обшивки δ_в.ф. = 8 мм, нижней δ_н.ф. = 8 мм.

– соединения элементов каркаса (продольных и поперечных ребер) и обшивок с каркасом клеевые (см. задание). Клей марки карбамидно-меламиновый КС-В-СК, по ТУ 6-05-211-1006-75.

– деревянный каркас образуют несущие продольные и конструктивные поперечные ребра. В поперечном сечении каркаса плиты располагаются 4-ре продольных ребра сечением 4(h_p × b_p) = 4(142 × 42) мм и три соединительных бруска (рисунок 1.1, а, в). Продольные и поперечные ребра представляют собой отфрезерованные доски, поставленные на ребро. Материал досок – акация. Толщина соединительных брусков b_бр = b_p = 42 мм.

– = 465 мм, = 466 мм (рисунок 1.1).