Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Инженерно-строительный институт

Высшая школа промышленно-гражданского и дорожного строительства

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Деревянные конструкции

по дисциплине «Строительные конструкции»

Выполнил

студент гр.

Руководитель

доцент, к.т.н К.В. Семенов

«___» __________ 2020 г.

Санкт-Петербург

2020

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

ЗАДАНИЕ

НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

студенту группы

(номер группы) (фамилия, имя, отчество)

1. Тема проекта: Разработка проекта деревянного перекрытия (покрытия) одноэтажного промышленного здания по индивидуальным исходным данным

2. Срок сдачи студентом законченного проекта: по расписанию приема курсовых проектов

3. Исходные данные к проекту:

длина здания – 70 м; высота колонны – 4,0 м; пролёт здания – 13,2 м;

тип фермы – полигональная; климатический район – 2; утеплитель – 90 мм;

группа конструкций по условиям эксплуатации – 1.

4. Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): а) формирование конструктивной схемы здания; б) расчет и конструирование настила, стропильных ног, прогонов, фермы; в) список использованных источников; г) приложения.

Примерный объём пояснительной записки 25-35 страниц печатного текста.

5. Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей и плакатов): а) конструктивная схема здания, формат А4 М1:200 (М1:500), б) узлы фермы, формат А4 М1:10, итоговый чертеж проекта, формат А1, М1:10, М1:20, М1:25, М1:200.

6. Консультант: доцент, к.т.н. Страхов Д.А.

7. Дата получения задания: «15» сентября 2020 г.

Руководитель К.В. Семенов

(подпись) (инициалы, фамилия)

Задание принял к исполнению

(подпись студента) (инициалы, фамилия)

____________(дата)

Содержание

Раздел 1. Конструктивная схема здания 6

1.1. Поперечная рама 6

1.2. Назначение шага рамы 7

1.3. Установка (генерация) связей 7

Раздел 2. Конструирование и расчет элементов покрытия 9

2.1. Конструирование и расчет настила 9

2.2. Конструирование и расчет стропил 17

2.3. Конструирование и расчет прогонов 21

Раздел 3. Конструирование и расчет фермы 25

3.1. Сбор нагрузок на ферму 25

3.2. Определение усилий в стержнях фермы 28

3.3. Определение поперечных сечений стержней фермы 30

3.4. Расчет и конструирование промежуточных узлов 41

3.5. Расчет и конструирование опорного уза 46

3.6. Расчет и конструирование центральных узлов фермы, стыков поясов фермы 51

Заключение 54

Проект каркаса одноэтажного однопролётного производственного здания разработан в соответствии с заданием на проектирование и действующими СП.

Исходные данные для проектирования:

• длина здания – 70 м;

• высота колонны – 4,0 м;

• пролёт здания – 13,2 м;

• тип фермы – полигональная;

• климатический район – 2;

• утеплитель – 90 мм;

• группа конструкций по условиям эксплуатации – 1.

1. Конструктивная схема здания

Деревянный каркас здания состоит из поперечных рам, установленных вдоль здания с определённым шагом и объединённых связями. Связи придают каркасу жесткость и геометрическую неизменяемость.

1. Поперечная рама

Поперечная рама состоит из двух стоек (колонн), жёстко заделанных в фундамент, и ригеля. В качестве ригеля используется плоская сквозная конструкция – полигональная деревянная ферма. Ригель шарнирно опирается на стойки. Схема поперечной рамы представлена на рис. 1.1.1.

Рис. 1.1.1. Схема поперечной рамы

Составные части фермы (рис. 1.1.2):

• Верхний пояс

• Нижний пояс

• Решетки:

• Раскосы (наклонные стойки)

• Стойки (центральные и опорные)

Пролет фермы (пролет здания): L_ф = L_зд = 13,2 м.

Длина панели – расстояние между узлами нижнего пояса:

.

Высота фермы:

Рис. 1.1.2. Схема фермы

2. Назначение шага рамы

Для 1 группы конструкций по условиям эксплуатации (с отоплением – теплая кровля) принимается диапазон шага рамы a = (3,5-5). У торцов шаг принимает 0,8a.

Подбирая значение n (число шагов рам), приближаемся максимально близко к середине диапазона:

Получаем, что n = 15, а = 4,8 м, 0,8а = 3,8 м.

3. Установка (генерация) связей

Проектируем 4 группы связей. Результат представлен на чертеже в приложении.

1. Вертикальные связи между фермами. Объединяют центральные стойки соседних ферм. Устанавливаются в двух торцах здания, затем через пролет.

2. Горизонтальные связи в плоскости верхнего пояса Vp ферм. Объединяют верхние пояса соседних ферм. Ставятся в двух торцах здания, затем по правилу 30 метров (расстояние между центрами соседних связей не может превышать 30 м).

3. Горизонтальные связи в плоскости нижнего пояса Np ферм. Объединяют нижние пояса соседних ферм. Ставятся в двух торцах здания, а далее по правилу 30 метров.

4. Вертикальные связи между колоннами. Объединяют соседние колонны. Ставятся в двух торцах здания, а далее по правилу 30 метров.

Рис. 1.3.1. Расположение связей