- •Утепленная клеефанерная панель покрытия.
- •2. Ферма треугольного очертания с клееным верхним поясом.
- •3. Дощато – клееная колонна однопролетного здания.
- •4. Расчет опорного узла.
- •5. Расчет и конструирование дощато-клееных фахверков однопролетного здания
- •6. Расчет и конструирование навесных стен.
- •1. Утепленная клеефанерная панель покрытия.
- •Пояснительная записка к курсовому проекту по конструкциям из дерева и пластмасс на тему:
3. Дощато – клееная колонна однопролетного здания.
Предварительный подбор сечения колонн.
Предельная гибкость для колонн равна 120. При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью 100. Тогда при и распорках, располагаемых по верху колонн:
При высоте здания H=5м получим:
Т. к. ширина опорной плиты несущей конструкции покрытия 270мм, то минимальная ширина сечения колонны должна быть
Сечение колонн выполняют виде клееного пакета, состоящего из черновых заготовок по рекомендуемому сортаменту (применительно к ГОСТ 24454 – 80*Е) сечением 40*285мм. После фрезерования черновых заготовок по пластям на склейку идут чистые доски сечением 33*285мм.
Клееный пакет из 14 досок общей высотой 14*33=462мм. После склейки пакета его еще раз фрезеруют по боковым поверхностям, таким образом сечение клееного пакета составляет 270*462мм.
Определение нагрузок на колонну.
Расчетная схема рамы приведена на рис. 3.1. Определим действующие на колонну расчетные вертикальные и горизонтальные нагрузки.
Нагрузки на 1м2 плана здания
Таблица 3.
Вид нагрузки |
Нормат нагрузка кН/м2 |
Коэф-т надежн. по нагр. |
Расчет. нагрузка кН/м2 |
Постоянная: |
|
|
|
1. Рубероидный рулонный трёхслойный ковёр 0,12/0,928 |
0,129 |
1,3 |
0,168 |
Собственный вес панели: фанера [2*0,008*7,0]/0,928 |
0,121 |
1,1 |
0,133 |
каркас из продольных и поперечных ребер [(5,0*5*0,186*0,042/1,48)+(5*3*0,092*0,042/5,98)]/(1,48*0,928) |
0,103 |
1,1 |
0,114 |
утеплитель ρ=1,0 кН/м3 [(0,1*1,27*1,0)/1,48]/0,928 |
0,093 |
1,2 |
0,111 |
слой битум. пароизоляции 0,02/0,928 |
0,022 |
1,1 |
0,024 |
Итого по ограждающим покрытиям |
0,468 |
1,175 |
0,55 |
2. Собственный вес фермы |
0,094 |
1,1 |
0,103 |
Итого по покрытию |
0,562 |
|
0,653 |
Временная: 3.Снеговая |
0,86 |
1,6 |
1,2 |
4. Навесные стены |
0,36 |
1,1 |
0,396 |
5. Собственный вес колонны 0,27*0,462*6*5 |
3,742 |
1,1 |
4,116 |
6. Ветровая нагрузка: Wo=0,23 кН/м2 Для здания размером в плане 12*42 м се=+0,8; следовательно, се3=-0,6. При При Z=5 м; k=0,75 |
0,162 0,121
0,138 0,104 |
1,4 1,4
1,4 1,4 |
0,227 0,17
0,193 0,146 |
Нагрузки на колонну:
от ограждающих конструкций покрытия:
расчетный пролет Полная ширина покрытия здания
где – пролет здания в свету;
– толщина стены;
– вылет карниза.
от веса ригеля:
от снега:
Нагрузки на колонну от стен:
Определяем горизонтальные нагрузки, действующие на раму с учетом шага S=6м.
Ветровая нагрузка, передаваемая от покрытия, расположенного вне колонны:
Нагрузки от ветра:
Определение усилий в колоннах.
Поперечную раму однопролетного здания, состоящую из двух колонн, жестко защемленных в фундаментах и шарнирно соединенных с ригелем, рассчитывают на вертикальные и горизонтальные нагрузки (см. рис.3.1.). Она является однажды статически неопределимой системой. При бесконечно большой жесткости ригеля (условное допущение) за лишнее неизвестное удобно принять продольное усилие в ригеле, которое определяют по известным правилам строительной механики.
рис. 3.1.
Определение изгибающих моментов (без учета коэффициента сочетаний):
от ветровой нагрузки: усилие в ригеле
Изгибающий момент в уровне верха фундаментов:
От внецентренного приложения нагрузки от стен: эксцентриситет приложения нагрузки от стен
изгибающий момент, действующий на стойку рамы
усилие в ригеле (усилие растяжения)
изгибающие моменты в уровне верха фундамента:
Определение поперечных сил (без учета коэффициента сочетаний):
от ветровой нагрузки
от внецентренного приложения нагрузки от стен
Определение усилий в колоннах с учетом в необходимых случаях коэффициентов сочетаний:
первое сочетание нагрузок
Моменты на уровне верха фундаментов:
Для расчета колонн на прочность и устойчивость плоской формы деформирования принимаем значения:
Второе сочетание нагрузок (при одной временной нагрузке коэффициент не учитывается).
Третье сочетание нагрузок (коэффициент не учитывается, т. к. одна временная нагрузка):
Нормальную силу (продольную силу) определяют при =0.9
Расчет колонн на прочность по нормальным напряжениям и на устойчивость плоской формы деформирования.
Расчет проводится на действие N и М при первом сочетании нагрузок. Рассчитываем на прочность по формуле, приведенной в п. 4.16 СНиП II-25-80:
Расчетная длина (в плоскости рамы)
Площадь сечения колонны
Момент сопротивления
Гибкость
При древесине третьего сорта и при принятых размерах сечения по табл. 3 СНиП II-25-80 .
С учетом и коэффициента надежностиполучим
При эпюре моментов треугольного очертания
В данном случае эпюра момента близка к треугольной:
Оставляем ранее принятое сечение, исходя из необходимости ограничения гибкости.
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования производится по формуле (33) СНиП II-25-80. Принимаем, что распорки по наружным рядам колонн (в плоскости, параллельной наружным стенам) идут только по верху колонн. Тогда
В формуле показательn=2 как для элементов, не имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования:
Применительно к эпюре моментов треугольного очертания (см. табл. 2, прил. 4 СНиП II-25-80): d=0, так как момент в верхней части колонны равен 0.
Следовательно, устойчивость обеспечена.
Расчет на устойчивость из плоскости как центрально сжатого стержня.
(см. расчет на устойчивость плоской формы деформирования); N=80,27 (для второго сочетания нагрузок):
где
Устойчивость обеспечена.