Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

КП_Деревянные конструкции_7 вариант

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
1.02 Mб
Скачать

Содержание

1.Исходные данные и содержание проекта.

2.Расчет плит покрытия с деревянным каркасом и фанерными обшивками.

3.Расчет двух многослойных дощатоклееных балок покрытия: без армирова-

ния, с армированием.

4. Расчет двухшарнирной поперечной рамы со стойками-колоннами прямо-

угольного сечения из клееной древесины.

5.Расчет и конструирование узлов.

6.Мероприятия по обеспечению долговечности конструкции.

7.Список литературы.

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

1

1. Исходные данные

1.Номер варианта – 7.

2.Пролет здания, L=10.90 м.

3.Отметка низа стропильной конструкции, H=6.1 м.

4.Шаг поперечных рам = 5.6 м.

5.Длина здания = 5.6*16 м.

6.Снеговой район – 4.

7.Ветровой район и тип местности – 6А.

8.Температурно-влажностные условия эксплуатации – А1.

9.Класс ответственности здания – 2.

2.Расчет плит покрытия с деревянным каркасом и фанерными обшивками

2.1 Плита – ограждающая конструкция заводского изготовления (плиты покрытий,

перекрытий, стеновые ограждения), применяемая в отапливаемых зданиях при отно-

сительной влажности воздуха до 70% и в неотапливаемых зданиях без выделения водяных паров с расчетной температурой наружного воздуха до -50° С. Плиты покры-

тия предназначены для бесфонарных зданий с наружным отводом воды.

2.2 Конструктивное решение.

1 – продольные ребра

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

2

2 – поперечные ребра

3 – торцевые вкладыши

4 – паз

5 – гребень

6 – пароизоляция

7 – утеплитель

8 – прижимные бруски

9 – фанера верхней обшивки

10 – фанера нижней обшивки

11 – вклеенные арматурные стержни

2.2.1 Плита состоит из деревянного каркаса и фанерной обшивки, соединенной с каркасом водостойким клеем.

2.2.2. Плита в курсовом проекте является ограждающей конструкцией отапливае-

мого здания, поэтому на нижней обшивке по слою пароизоляции уложен плитный утеплитель из трудносгораемых материалов (плиты минераловатные на синтетиче-

ском связующем).

2.2.3.Во избежание смещения утеплителя при монтаже используются прижимные бруски сечением 25х25 мм, которые фиксируются к продольным ребрам гвоздями.

2.2.4.Деревянный каркас состоит из продольных и поперечных ребер, торцевых вкладышей. Торцевые вкладыши располагаются в местах стыков листов фанерных обшивок. Элементы каркаса объединяются между собой гвоздями по слою клея. Тор-

цевые вкладыши между собой и продольными ребрами дополнительно объединя-

ются клееными арматурными стержнями. Стержни, выходящие за боковую поверх-

ность плиты, используются для строповки плиты при монтаже и ее закрепления на стропильной балке.

2.2.5.Для обеспечения проветривания между утеплителем и верхней обшивкой предусмотрены продухи – отверстия min Ø30 мм, выполненные в поперечных ребрах

иторцевых вкладышах.

2.2.6.Для повышения предела огнестойкости фанеру нижней обшивки дополни-

тельно закрепляют к крайним продольным ребрам гвоздями.

2.2.7. По крайним продольным ребрам с наружной стороны панели предусмотрена постановка брусков трапециевидного сечения, образующих с одной стороны паз, а с другой – гребень, что позволяет:

-выровнять нижние плоскости плит

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

3

-обеспечить совместную работу диска покрытия

-обеспечить герметизацию

2.3. Применяемые материалы

2.3.1. Продольные, поперечные ребра и торцевые вкладыши выполнены из цель-

ных досок толщиной δ=19 – 50 мм с последующей обстружкой по кромкам и по пласти из древесины хвойных пород II сорта по ГОСТ 8486-86. Поперечное сечение продоль-

ных ребер назначается по расчету. Поперечное сечение поперечных ребер принима-

ется конструктивно такое же как у продольных ребер.

2.3.2. Физико-механические характеристики древесины хвойных пород II сорта:

а) плотность древесины γдр=550 кг/м3

б) модуль упругости древесины при расчете по 2 группе предельных состояний Е=100000 кгс/см2 (п 3.5. [1])

2.3.3.Обшивка выполнена из фанеры марки ФСФ по ГОСТ 3916-89 толщиной 6, 8, 9, 10, 12 мм. Размеры фанерных листов 1525х1525; 1220х1220 мм.

2.3.4.Физико-механические характеристики фанеры:

а) расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа Rф.р.=140

кгс/см2

б) расчетное сопротивление фанеры сжатию в плоскости листа Rф.с.=120 кгс/см2

в) расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа Rф.и.=65 кгс/см2

г) расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа Rф.ск.=8 кгс/см2

д) плотность фанеры березовой γф=700 кг/м3

2.3.5.Клей синтетический фенольно-резерцированный ФРФ-50.

2.3.6.Полужесткая минераловатная плита по ГОСТ 18973-84 плотность γм.п.=75

кг/м3

2.3.7. Пароизоляция – полиэтиленовая пленка по ГОСТ 19387-82 δ=0,2 мм и плот-

ностью γм.п.=0,02 кг/м2

2.3.8.Гвозди по ГОСТ 4028-73.

2.3.9.Горячекатаная арматурная сталь по ГОСТ 5781-82, Ø10 мм, класс AIII, для внутренней плиты и А – I для узловых соединений, масса m=0,62 кг/м.п.

2.4 Назначение размеров плиты

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

4

2.4.1. Номинальные размеры

lн=B=5.6 м

 

 

 

 

L=10900мм

i=1/15

 

 

 

 

ОНСК=6.1м

Горизонтальная проекция ската:

 

 

Sг=

L

 

+ 300 + 150 + c =

10900 + 300+150+500=6400 мм.

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина ската:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S=

6400

 

=6414 мм

 

 

64002+

2

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

Количество плит:

 

 

 

 

 

n=

S

 

= 6.41 =4.27 шт

 

 

 

 

 

1,5

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.41

 

Принимаем n=5, тогда 1.2м < bn=

5

=1.28 м < 1.5м

Конструктивные размеры плиты: bk= bn – 2см = 128-2=126.0 см. lк= lн – 4см = 560-4=556 см.

Расчетную длину определяем из условия минимальной ширины опирания деревян-

ной конструкции:

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

5

lр= lк – 5см = 556-5=551 см

2.5 Компоновка поперечного сечения плиты

Размеры сечения продольных ребер принимаем из досок толщиной δ=40 или δ=50

мм. Принимаем bд=δ=40 мм. Ориентировочно высоту сечения продольных ребер при-

1

÷

1

 

нимаем из условия hд=

 

 

·lр, полученное значение корректируем с учетом сор-

25

30

 

 

 

тамента материалов.

hд max= 1 *551=22.04 см

25

hд min= 1 *551=18.37см

30

Для продольных ребер существует конструктивный минимум:

Принимаем в соответствии с сортаментом поперечное сечение доски hд=20 см.

Для выполнения клеевых швов элементов каркасов и каркасов с обшивкой, доски фрезеруются и после обработки ребер размеры поперечного сечения досок меняются на 1 – 3.5 мм с каждой сторон, это зависит от качества распиловки. Принимаем наихудший вариант.

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

6

При дальнейшем расчете учитываем размеры досок после обстружки:

h´д=200-4=196 мм. b´д= bд-7=40-7=33 мм.

Поперечное сечение считается закомпонованным корректно, если выполняется требование системы:

350 £ a £ 500

 

a » 50 ×δфво

 

Расстояние между продольными ребрами в свету определяется:

аo=(bk - 4 b´д – 25)/3 =(1260 - 4·33 – 25)/3=368 мм Расстояние между осями продольных ребер определяется: a= аo+ b´д =368+33=401мм

b´д =33 мм

bk=1260мм

аo=368мм

h´д=196 мм

Определение толщины фанерных обшивок.

Толщина фанеры верхней обшивки определяется из условия прочности на мест-

ный изгиб по п.4.26 [1], т.е. верхнюю обшивку дополнительно следует проверять на

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

7

8

местный изгиб от сосредоточенной силы P=100 кгс с γf=1,2 как заделанную в местах прикрепления к ребрам пластину.

Существуют конструктивный минимум:

minδфв.о =8 мм

minδфн.о = 6 мм

Конструктивная схема:

При составлении расчетной схемы предполагаем, что монтажная нагрузка распре-

делилась на участок шириной 1м и при этом поперечные ребра отсутствуют.

Расчетная схема:

Расчетное сечение:

Мвыр= P × a0 = 120*36.8 = 552 кг·см

8

Условие прочности для изгибаемого элемента:

М выр £ Rф.и. × Пmi (ф.17 [1]),

W р

где Rф.и.90 = 65 кгс/см2 – расчетное сопротивление фанеры изгибу поперек волокон наружных слоев из плоскости листа (т.10 [1])

Пmi - произведение коэффициентов условий работ

Лист

КП-ДК-270102-ПГС-2013

8

Пmi = mв × mn

= 1*1.2 = 1.26, где

 

 

 

 

 

 

γ n

0.95

 

 

 

 

 

 

mв

=1- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции (т.5 [1])

 

mn

= 1.2-коэффициент, учитывающий кратковременность монтажной нагрузки (т.6

[1])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ n

= 0.95коэффициент надежности, по назначению здания, для 2 класса ответ-

 

ственности (прил.7 [2])

 

 

 

 

 

 

Wр

= 100см× (δфв.о )2

δ

фв.о =

6 × Мвыр

=

6*552

=0.64 см

 

 

 

6

 

 

100 × Rф.и × Пmi

 

100*65*1.26

 

 

Полученное значение корректируется в сторону увеличения, с учетом сортамента и

конструктивного минимума.

 

 

 

 

 

Принимаю δ фв.о = 8 мм из условий минимума.

 

 

Проверка прочности принятого сечения фанеры верхней обшивки на местный

 

 

 

 

 

 

 

изгиб:

 

 

М выр

£ Rф.и.

× Пmi

 

 

 

 

 

 

 

W р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мвыр

6 × М выр

 

552*6

 

 

 

 

 

W р

= 100 × (δ фв.о )2 =

100*0.82 =51.8 кг·см

 

 

 

Rф.и. × Пmi = 65*1.26=82.11 кг·см

 

 

 

 

51.8 кг·см < 82.11 кг·см – условие выполняется.

 

 

ВЫВОД: Условие прочности по нормальным напряжениям фанеры верхней об-

 

шивки выполняется. Запас прочности 36.9 %. Продольные ребра расставлены кор-

 

ректно в соответствие требованиям системы.

 

 

 

2.6. Расстановка поперечных ребер

 

 

 

 

Конструктивные требования к расстановке ребер:

 

 

а) минимум в два ряда, размещение ребер должно быть симметрично.

 

б) количество рядов четное.

 

 

 

 

 

в) не рекомендуется ставить ребра в зоне действия максимальных изгибающих

 

моментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

г) поперечные ребра располагаются в местах стыков листов фанерной обшивки,

т.к. длина плиты равна 556 см, более 1,5 м, то необходимо сращивать листы фанеры

по длине, совмещая стыки с поперечными ребрами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

 

 

КП-ДК-270102-ПГС-2013

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.