Схема расчета геометрических характеристик сечения плиты по методу приведенного сечения.

Содержание

1. Конструктивная схема здания……………………………………………….….3

2. Конструирование и расчет клеефанерной плиты покрытия………… ……....3

2.1 Расчетные характеристики материалов………………………………...4

2.2 Сбор нагрузок……………………………………………………………4

2.3 Конструктивный расчет….……………………………………………...5

2.4 Расчет по деформациям….…………………………………………...…8

3. Конструирование и расчет балки дощатоклееной….……………………...…9

3.1 Сбор нагрузок………………………………………………………...….9

3.2 Конструктивное решение…………………………………………….....9

3.3 Расчет по первой группе предельных состояний……………….…....10

3.3.1 Проверка прочности по нормальным напряжениям……………..10

3.3.2 Проверка устойчивости плоской формы деформирования при изгибе…………………………………………………………………………….…..11

3.3.3 Проверка прочности по скалыванию в опорном сечении……….12

3.3.4 Проверка опорной площадки на смятие………………………….12

3.3.5 Проверка прочности двускатной балки………...………………..12

3.4 Расчет по второй группе предельных состояний (по деформациям)………………………………………………………………………………….13

4. Расчет стойки клееной однопролетной рамы………………..……….………14

4.1 Статический расчет…………………………………………………….14

4.2 Конструктивный расчет………………………………………………..17

4.3 Расчет опорного узла стойки…………………………………………..19

5. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания…………………21

Список литературы………………………………………………………………..28

Конструктивная схема здания

Основу каркаса составляет последовательно расположенные рамы, образованные двумя колоннами и ригелем. В качестве несущей конструкции (ригеля) используется балка дощатоклееная. Колонны жестко закреплены в фундаменте в плоскости рамы и шарнирно в плоскости стены. В качестве ограждающей конструкции используется клеефанерная плита покрытия. Пространственная жесткость здания обеспечивается связями, объединяющие отдельные рамы.

Исходные данные:

Длина здания – 45 м

Пролет – 15,3 м

Высота помещения – 4,5 м

Шаг несущей конструкции – 4,5 м

Район строительства – IV по снегу.

Конструирование и расчет клеефанерной плиты покрытия.

Ширина плиты покрытия 1.53 метра, длиной 4,5 метра, опирается на двускатную балку дощатоклееную. Район строительства по снеговой нагрузке IV. Уклон балки i=1:20. Температурно-влажностные условия эксплуатации Б1.

Фанерные листы обшивок стыкуются между собой на усовое соединение с длиной уса 10δ, где δ – толщина обшивки. Наружные слои фанеры располагаются вдоль пролета панели.

Расчетные характеристики материалов

Обшивки – фанера марки ФСФ, сорта В/ВВ толщиной – нижняя δ_н=7 мм, верхняя δ_в=9 мм, плотностью ρ=7 кН/м³. Ребра сосновые доски 2-ого сорта ρ=5 кН/м³. Утеплитель – твердые минераловатные плиты толщиной 10см на синтетическом связующем ρ=2,0 кН/м³.

Пароизоляция – слой битума, которым приклеивается утеплитель. Каркас – 4 продольный ребра из досок 50х175 мм (в заготовке). После острожки кромок hр=175-5,5=169,5=170 мм.

Поперечные ребра не ставятся (кроме двух обрамляющих в торцах).

Ширина панели по низу – 1520 мм, по верху – 1500 мм. Высота панели из условия жесткости и по теплотехнического расчета принимается:

h=(1/30÷1/40)·l, h=17.0+0.7+0.9=18.6 см (≈1/30·l).

Для фанеры:

δ_н – 7мм, δ_в – 9мм, Е_ф⁷= Е_ф⁹=9000 МПа;

R_ф.р=14,0 МПа – растяжение; R_ф.ск=0,8 МПа – скалывание; _.

R_ф.с=12,0 МПа – сжатие; R_ф.ск=0,8 МПа – скалывание; _.

R_фн=6,5 МПа – изгиб поперек волокон наружных слоев; _.

Для древесины:

Е_др=10000 МПа; R_н=13,0 МПа – изгиб; _. R_ск=1,6 МПа – скалывание.

Сбор нагрузок

Произведем сбор нагрузок на 1 кв.м горизонтальной поверхности плиты. Нагрузки приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Нагрузки на 1м² плиты

Расчетное значение снеговой нагрузки для 4-го района согласно

СНиП II-25-80 составляет 2,4 кН/м²

Нормативное значение снеговой нагрузки получается следующим образом: 2,4х0,7=1,68 кН/м²

Конструктивный расчет

Ширина площади опирания – 6см (не менее 5,5 см по [1, п. 6.7]).

Фактический продольный размер l₀=4,5-0.02=4,48 м.

Расчетный пролет панели l_р=4,5*0,99=4,455 м.

Полные нагрузки на 1 пог.м панели при ширине ее 1,53 м составляет:

- нормативная нагрузка : gн=2,22*1,53=3,4 кН/м;

- расчетная нагрузка : gр=3.02*1,53=4,62кН/м.

Максимальный изгибающий момент при первом сочетании нагрузок:

Ввиду совместимости работы деревянных ребер и фанерных обшивок, имеющих разные модули упругости, конструктивный расчет следует выполнить по методу приведенного сечения.

δ_н =0,007м; δ_в =0,009м; h_р=0,17 м; b_р=4*0.05=0.2 м; B_расч=0,9*1,53=1,38м.

Согласно этому методу геометрические характеристики приводят к тому материалу, в котором проверяется напряженное состояние. При расчете панели приводим к материалу обшивок (фанере), так как производим проверку их прочности как наиболее напряженных.

Схема расчета геометрических характеристик сечения плиты по методу приведенного сечения.

m= Е_др/ Е_ф=10000/9000;

Fн= B_расч* δ_н=1,38*0,007=0,00966 м;

Fв= B_расч* δ_в =1,38*0,009=0,01242м ;

h= δ_н + δ_в + h_р=0,007+0,009+0,17=0,186 м;

Fр= h_р* b_р*m= 0,17*0,2*10000/9000=0,038 м

Fпр= Fн+ Fв + Fр=0,00966+0,01242+0,038=0,06 м.

Статический момент относительно нижней плоскости нижней обшивки:

- расстояние от нижней кромки до нейтральной оси.

-момент инерции приведенной к фанере;

- статический момент верхней обшивки, приведенный к фанере;

-статический момент отсеченной выше нейтральной оси части сечения, приведенный к фанере;

h=0.186 м – полная высота панели.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: