Расчет элементов плиты по первой группе предельных состояний

Расчет верхней обшивки каркасной панели

13. Напряжение в верхней обшивке:

< f_с.o.d. = 27,45 МПа – напряжения в элементах каркасных плит не превышают расчетного сопротивления сжатию листового асбестоцемента.

Расчёт нижней обшивки каркасной панели

14. Напряжение в нижней обшивке определяем по формуле:

< f_t.o.d. = 7,65 МПа – напряжения в нижней обшивке не превышают расчетного сопротивления растяжению листового асбестоцемента.

Расчёт рёбер каркаса панелей

Определение геометрических характеристик сечения с учётом податливости (m=0,22)

Расчет элементов плиты по второй группе предельных состояний

Проверку производим по формуле

;

где - прогиб плиты без учета деформаций сдвига; U_lim / l – максимально допустимый предельный прогиб плиты, определяемый по /1, табл.4.1/. При =5029,2 мм

, - проверка не выполняется.

Расчет элементов соединений обшивок с каркасом

Расчет элементов соединения обшивок с каркасом проводим, исходя из выполнения неравенства:

где – максимальный расчетный изгибающий момент на рассматриваемом участке с однозначной эпюрой поперечных сил;

= 14 – число принимаемых срезов элементов соединения в каждом шве на рассматриваемом участке с однозначной эпюрой поперечных сил;

–статический момент сдвигаемой части поперечного сечения конструкции относительно нейтральной оси;

– момент инерции всего расчетного сечения, приведенного к древесине, относительно y_w с учетом податливости (при максимальном значении m=0,79):

Расчетная несущая способность одного шурупа:

где f_сm = 27,45 МПа – расчетные сопротивления смятию обшивки;

f_h.2.d = 2,5·1,2·1,2·1=3,6 МПа – расчетное сопротивление смятию древесины /1, табл.4.2/ с учетом коэффициентов k_mod·k_x·k_t;

f_n.d – расчетное сопротивление изгибу нагеля /1,табл.4.3/;

t₁ = 10 мм – толщина обшивки;

t₂ = 100 мм – толщина древесины каркаса;

d = 4 мм – диаметр шурупа;

β_n– коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру нагеля;

k_α – коэффициент, учитывающий угол между силой и направлением волокон /1,табл. 4.4 /.

где k_n = 0,0632 – коэффициент, зависящий от типа нагеля /1,табл.4.3/.

Значение коэффициента b_n не должно превышать значения b_n,max = 0,7746 /1, табл.4.3/.

Проверяем условие:

Условия прочности выполняются.

Конструирование и расчет клеедеревянной трёхшарнирной арки кругового очертания

Исходные данные

Основной несущей конструкцией покрытия является трёхшарнирная клееная арка кругового очертания. Пролёт арки 15 м, шаг арок – 5,1 м. Ограждающие конструкции - асбестоцементые плиты с двумя обшивками, кровля – стальной оцинкованный лист. Район строительства - город Чечерск.

Геометрические характеристики арки

Арка состоит из двух полуарок кругового очертания. Стрела подъема в соответствии с заданием f=l/2=7,5 м .

Радиус арки:

Центральный угол дуги полуарки:

;

Длина оси дуги арки

Геометрические характеристики оси арки представлены на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Геометрические характеристики оси арки

Сбор нагрузок

На арку действуют постоянные нагрузки (вес всех элементов покрытия и собственный вес арки) и временные (вес снега и давления ветра).

Постоянная нагрузка.

Сбор нагрузок представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 –Постоянные нагрузки, действующие на арку

Примечание: нагрузку от плиты и кровли определили из таблицы сбора нагрузок на плиту покрытия

Нормативное значение от собственного веса арки:

,

где - постоянная нормативная нагрузка от покрытия, кН/м²;

- полное нормативное значение снеговой нагрузки, кН/м²;

- расчетный пролет, м;

- коэффициент собственного веса конструкции /1, табл.1.5/.

Линейно распределенные расчетные нагрузки на 1 м горизонтальной проекции арки, определенные с учетом шага арок:

;

Рис. 2.2. Схема приложения на арку нагрузки от собственного веса и плиты покрытия с кровлей

Линейно распределенные расчетные нагрузки на погонный метр арки от ее собственного веса и веса плиты покрытия с кровлей (рис. 2.3):

;

Рис. 2.3. Схема приложения на арку постоянной нагрузки

Снеговая нагрузка.

Город Чечерск находится в II снеговом районе , для которого, согласно таблице 1.7 /1/, расчётное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности равно :

кПа

Полное значение веса снегового покрова на горизонтальную проекцию покрытия q_s.k.:

Возможны следующие варианты распределения снеговой нагрузки, для которых определяются значения коэффициентов μ₁ и μ₂ по таблице 1.9 /1/:

1 вариант:

Рис. 2.4. Варианты распределения снеговой нагрузки

2 вариант:

Расчетное значение снеговой нагрузки получаем умножением нормативного значения на коэффициент надёжности по нагрузке 1,6 /2, п.5.7/, т.к.

Линейно-распределенная расчетная нагрузка на 1 м арки от веса снегового покрова (рис. 2.5):

Рис. 2.5. Схема приложения на арку нагрузки от снегового покрова

Ветровая нагрузка.

Нормативное значение средней ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле:

Где - нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района по /1, табл.1.10/;w₀ = 0,23 кН/м² – скоростной напор ветра для I района;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаемый по таблице /1, табл.1.11/ для местности типа B;

- аэродинамический коэффициент, принимаемый по таблице /1, табл.1.12/.

Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте:

,

,

z=7,5-5,25=2,25м. k=0,5

; ; -аэродинамические коэффициенты. Коэффициент надежности для ветровой нагрузки .

Рис. 2.6. Схема действия ветровой нагрузки

Статический расчет арки

Произведем расчет арки по следующим сочетаниям нагрузок:

1. Постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на весь пролет;

2. Постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на половине пролета слева;

3. Постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на половине пролета справа;

4. Постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на весь пролет + ветровая с коэффициентом сочетания (0,9) ;

5. Постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на половине пролета слева ветровая с коэффициентом сочетания (0,9);

6. Постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на половине пролета справа ветровая с коэффициентом сочетания (0,9).

Статический расчет арки выполняем в программном комплексе “Raduga”. Основная система: статически определимая трехшарнирная арка.

Рис. 2.7. Постоянная + снеговая на весь пролет(0,9) + ветровая (0,9)

Рис. 2.8. Эпюра моментов

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: