КП_Деревянные конструкции_7 вариант

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

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-

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:

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

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

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