
- •Министерство образования Республики Беларусь
- •Пояснительная записка
- •Содержание дисциплины
- •Тема 3. Расчет элементов конструкций из цельной и клееной древесины и пластмасс
- •Тема 4. Соединения элементов конструкций из древесины и пластмасс
- •Тема 5. Особенности расчета деревянных элементов составного сечения
- •Тема 11. Стропильные фермы
- •Тема 12. Колонны, стойки
- •Тема 13. Арочные и рамные конструкции
- •Тема 14. Обеспечение пространственной неизменяемости
- •Раздел VII. Специальные деревянные конструкции *)
- •Примерное содержание курсового проекта
- •Примерное содержание курсовой работы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Компьютерные программы и другие научно-методические материалы
- •Содержание
- •3. Конструирование и расчёт трёхшарнирной арки стрельчатого очертания.
- •5. Расчёт конькового узла
- •6. Расчёт опорного узла
- •7. Расчёт колонны.
- •Ветровые нагрузки
- •Задание на курсовой проект.
- •Исходные данные:
- •Содержание
- •Расчет ограждающих конструкций покрытия.
- •Клеефанерная панель покрытия.
- •2. Расчет несущей конструкции пролета а-б.
- •2.1. Пятиугольная трапецеидальная металлодеревянная ферма.
- •2.2 Выбор конструктивной схемы.
- •2.3 Сбор нагрузок.
- •К расчету усилий в стержнях.
- •Диаграмма Максвелла-Кремоны
- •От единичной нагрузки приложенной на половине пролета.
- •Диаграмма Максвелла-Кремоны
- •2.4 Конструктивный расчет.
- •2.5 Расчет и конструирование узловых соединений.
- •3. Расчет несущей конструкции пролета б-в.
- •3.1 Клеефанерная балка с волнистой стенкой
- •3.2 Конструктивная схема балки
- •3.3 Сбор нагрузок
- •3.4 Статический расчет балки
- •4. Мероприятия по обеспечению пространственной устойчивости здания.
- •5. Мероприятия по обеспечению огнестойкости и долговечности проектируемых конструкций.
- •7. Список литературы.
2. Расчет несущей конструкции пролета а-б.
2.1. Пятиугольная трапецеидальная металлодеревянная ферма.
Расчетная
длина фермы:
где L – ширина пролета А-Б; L = 18м (по заданию).
Определим
высоту фермы:
→ 3,2
÷ 2,74
→ принимаем
Принимаем на одно крыло фермы 7 плит покрытия.
Расчетная
ширина плиты:
Группа конструкций Б1. Расстояние между разбивочными осями здания 18 м, шаг В=4,4м. Ограждающие конструкции покрытия – фанерные панели размером 1,36х4,38м. Материал несущих конструкций покрытия: пиломатериал из сосны второго сорта с влажностью не более 12%, металлические элементы из стали марки ВСт3кп2 класса С38/23 (ГОСТ 380-71). Изготовление несущих конструкций покрытия – заводское.
2.2 Выбор конструктивной схемы.
Принимаем в качестве несущих конструкций покрытия металлодеревянную ферму с прямолинейным, неразрезным верхним поясом.
Расчетный пролет фермы lр= 17,7 м, высота фермы h = 3,0м.
Геометрическая
схема фермы, обозначения элементов
фермы и узлов приведены на рис.2. Углы
наклона и длины элементов фермы определены
без учета строительного подъема.
Ферма разделена на 4 панели. Углы, длины элементов вычислены с помощью программы «АUTOCAD» и равны:
части верхнего пояса 3-9, 4-10, 5-13, 6-14 равны между собой и равны 4,453м;
части нижнего пояса 8-1, 11-1, 12-1, 15-1 равны между собой и равны 4,425 м;
длина стоек 2-8, 7-15 равна 2,0 м;
длина стоек 9-10, 13-14 равна 2,5 м;
длина стойки 11-12 равна 3,0 м;
длины раскосов 8-9, 14-15 равны 4,856 м;
длины раскосов 10-11, 12-13 равны 5,346 м;
угол α=6,0˚;
угол β=24,0˚;
угол ∆=3˚.
При
конструировании и изготовлении фермы
должен быть обеспечен строительный
подъем:
Пространственная жесткость покрытия
обеспечивается панелями покрытия .
2.3 Сбор нагрузок.
Согласно СНиП 2.01.07-85, рассматривается только случай загружения фермы равномерно распределенными постоянной и временной нагрузками. Значения нагрузок на балку представлены в таблице 2.
ПОДСЧЕТ НАГРУЗКИ НА ФЕРМУ Таблица 2
Нагрузка |
Нормативная, кН/м |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная, кН/м |
Кровля рубероидная трехслойная, клеефанерная панель (см. табл. 1) |
0,39·4,4 =1,72 |
1,1 |
1,89 |
Собственный вес фермы |
0,23 |
1,1 |
0,25 |
Постоянная |
1,95 |
- |
2,14 |
Временная (снеговая) |
1,72 |
0,7 |
4,4*0,56=2,464 |
Полная |
3,67 |
- |
4,60 |
Собственный вес фермы определяем по формуле:
,
где kсв
= 3,5 – для пролета 18 м.
Согласно
СНиП 2.01.07-85 нормативное значение снеговой
нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции
покрытия определяют по формуле
.
Для принятого профиля крыши с уклоном
i=0,1 (α=3˚) μ=1 (см. СНиП 2.01.07-85, прил.3). Для I
снегового района расчетное значение
веса снегового покрова на 1м² горизонтальной
поверхности землиS0=0,56кН/м².
При шаге ферм B=4,4м;
.
Согласно изменению №2 СНиП 2.01.07-85, п.5.7:
нормативное значение снеговой нагрузки
получаем умножением расчетного значения
на коэффициент 0,7:
.
Расчетная нагрузка на 1 м фермы:
постоянная qп = 2,14 кН/м;
временная qсн = 2,464 кН/м;
суммарная q = 4,60 кН/м.
В соответствии с принятой схемой Рис.4 фермы сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на один узел верхнего пояса (узлы В, С, D), равна:
–постоянная;
–временная
(снеговая).
Сосредоточенная нагрузка в узлах А, Е равна:
–постоянная;
–временная
(снеговая).
Опорные реакции от равномерно-распределенной нагрузки на всем пролете:
от
постоянной нагрузки:
от
снеговой нагрузки:
Опорная реакция от равномерно-распределенной снеговой нагрузки на левой половине пролета (Рис.5):
Rл.с.сл = 21,75 кН;
Rп.с.сл = 7,25 кН;
Опорные реакции от единичных нагрузок, приложенных на левую сторону (Рис.6):
Rл.1.сл = 1,5 кН;
Rп.1.сл = 0,5 кН;
Расчетные усилия в элементах фермы приведены в таблице 3.
Расчет усилий в элементах фермы производим с помощью построения диаграммы Максвелла-Кремоны с использованием программы AutoCAD.