Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Контрольная работа: Расчет деревянных конструкций

1. Клеефанерная панель покрытия


Для дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитную склеенную коробчатую панель, применены доски из сосны второго сорта влажностью не более 12%. Древесину пропитать антисептиком ХМББ-3324, ГОСТ 237872–79 и антипиреновым покрытием ОФП-9, ГОСТ 23790–79. Обшивки из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ. Направление волокон наружных шпонов фанеры как в верхней, так и в нижней обшивке панели должно быть продольным для обеспечения стыкования листов фанеры «на ус» и для лучшего использования прочности фанеры. Клей марки ФРФ-50 по ТУ 6–05–281–14–77. Утеплитель – минераловатные плиты повышенной жесткости плотностью 2 кН/м3. Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Воздушная прослойка над утеплителем – вентилируемая вдоль панели.


1.1 Компоновка рабочего сечения


Исходя из продольного шага колонн равному 5,0 м, принимаем Расчет деревянных конструкцийм.


Расчет деревянных конструкцийм.


Ширину панели принимаем из величины свеса равного 25…30 см, принимаем i=1/10.


Расчет деревянных конструкцийм.


Принимаем панель шириной 1,2 м в количестве 8 шт. Расчет деревянных конструкцийм.

Расчет деревянных конструкцийм.


Расчет толщины панели.

Толщину панели выбирают исходя из ее пролета и, как правило, она составляет Расчет деревянных конструкций. В нашем случае руководствоваться следует заданной толщиной утеплителя, которая значительно больше указанной выше величины (равной 166…142 мм).


Расчет деревянных конструкций

Расчет деревянных конструкциймм.


Расчет деревянных конструкциймм.


Расчет деревянных конструкциймм.

Расчет деревянных конструкций


Таким образом, суммарная толщина панели составит 186 мм.

Подбор ребер.

– продольные ребра:

из расчета толщины панели видно, что высота продольных ребер равна 170 мм, т.е. Расчет деревянных конструкциймм. Для их изготовления принимаем черновую доску 175 х 50 мм. В чистоте доска имеет размеры 170 х 42 мм. Для этого делается острожка по кромкам по 2,5 мм с каждой и по пласти по 4 мм с каждой.

– поперечные ребра:

их толщины принимается из условия возможности естественной вентиляции панели, для чего необходимо наличие продуха, т.е. Расчет деревянных конструкциймм. Для их изготовления принимаем черновую доску 125 х 50 мм. В чистоте доска имеет размеры 120 х 42 мм. Для

этого делается острожка по кромкам по 2,5 мм с каждой и по пласти по 4 мм с каждой. Таким

образом, было для соблюдено условие Расчет деревянных конструкций на 20 мм возможности крепления

утеплителя и Расчет деревянных конструкций на 50 мм для возможности вентилирования панели.

Расчет деревянных конструкций

Расчет деревянных конструкций


1.2 Расчет верхней обшивки панели на изгиб


Расчет ведут согласно расчетной схеме, а так же руководствуясь [2, п. 4.24]

Для начала необходимо найти максимальный момент по формуле Расчет деревянных конструкций, где Расчет деревянных конструкций- расстояние между продольными ребрами в осях. Согласно [2, п. 6.14] нормативная нагрузка в этом случае составляет 1 кН и коэффициент надежности Расчет деревянных конструкций равен 1,2. Тогда расчетная нагрузка будет находиться следующим образом: Расчет деревянных конструкцийкН. Зная все это, можем записать:


Расчет деревянных конструкцийкН·м.


Прочность на изгиб проверяется по следующему неравенству:


Расчет деревянных конструкций, где


Расчет деревянных конструкцийМПа [2, табл. 10];Расчет деревянных конструкций [2, табл. 6];Расчет деревянных конструкций [1].


Расчет деревянных конструкций

Расчет деревянных конструкций


Момент сопротивления поперечного сечения находим по формуле:


Расчет деревянных конструкциймі.

Расчет деревянных конструкций;Расчет деревянных конструкций.


Таким образом, условие прочности на изгиб выполняется: Расчет деревянных конструкций.


1.3 Расчет приведенного сечения


Так как Расчет деревянных конструкций(a – расстояние между продольными ребрами в свету), то Расчет деревянных конструкцийм.

Момент инерции приведенного сечения относительно оси х рассчитывается по формуле: Расчет деревянных конструкций, где Расчет деревянных конструкций- толщина продольных ребер.


Расчет деревянных конструкций.


Момент сопротивления приведенного поперечного сечения находим по формуле:


Расчет деревянных конструкций.


1.4 Подсчет нагрузок на панель


Для расчета снеговой нагрузки потребуется значение коэффициента Расчет деревянных конструкций [1, п. 5.5], где k – коэффициент, принимаемый по [1, табл. 6] в зависимости от типа местности (в данной работе был принят тип местности С) и высоты проектируемого сооружения; b – ширина покрытия, принимаемая не более 100 м.

Таким образом, Расчет деревянных конструкций.


Таблица 1. Сводная таблица нагрузок на панель

Нагрузки

Нормативная

Расчет деревянных конструкций

Коэффициент надежности по нагрузке Расчет деревянных конструкций

Расчетная

Расчет деревянных конструкций

Постоянная
1) 3-х слойный гидроизоляционный ковер 0,13 1,3 0,169

2) фанера

Расчет деревянных конструкций

0,112 1,1 0,1232

3) Деревянный каркас

продольные ребра

Расчет деревянных конструкций

0,121 1,1 0,133

поперечные ребра

Расчет деревянных конструкций

0,015 1,1 0,0165

4) утеплитель

Расчет деревянных конструкций

0,2 1,1 0,22
5) пароизоляция 0,02 1,1 0,022
Итого постоянная 0,598 - 0,6837
Временная

1) снеговая

Расчет деревянных конструкций

0,9324 0,7 1,332
Сумма по всем 1,5304 - 2,0157

Для нахождения нормативного загружения панели на погонный метр необходимо умножить суммарную нормативную нагрузку из таблицы на величину шага грузовой площади (ширины панели). Для нахождения расчетного загружения панели на погонный метр необходимо умножить суммарную расчетную нагрузку из таблицы на величину шага грузовой площади (ширины панели).


Расчет деревянных конструкций;


Расчет деревянных конструкций.


1.5 Проверка панели на прочность


Проверку ведут согласно расчетной схеме.

– максимальный изгибающий момент в середине пролета:


Расчет деревянных конструкций


-напряжение в растянутой обшивке:


Расчет деревянных конструкций, где Расчет деревянных конструкций[2, табл. 10].


Расчет деревянных конструкций


Расчет деревянных конструкций, где 0,6 – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры в растянутом стыке.

Прочность сжатой обшивки обеспечена.

– расчет на устойчивость сжатой обшивки [2, п. 4.26]:


Расчет деревянных конструкций, где Расчет деревянных конструкций[2, табл. 10].


Так как Расчет деревянных конструкций, то Расчет деревянных конструкций.


Расчет деревянных конструкций.


Устойчивость сжатой обшивки обеспечена.

– расчет на скалывание по клеевому слою фанерной обшивки [2, п. 4.27]:


Расчет деревянных конструкций, где Расчет деревянных конструкций [2, табл. 10].


Поперечная сила Расчет деревянных конструкций;

приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси


Расчет деревянных конструкций;


расчетная ширина клеевого соединения Расчет деревянных конструкций.


Расчет деревянных конструкций


Скалывание по клеевому слою не происходит.


1.6 Проверка панели на прогиб


Расчет деревянных конструкций


Прогибы в пределах допустимого значения.


2. Дощато-клееная балка


Расчет деревянных конструкцийРасчет деревянных конструкций


В качестве несущих конструкций покрытия принимаем клееные дощатые балки двускатного очертания с уклоном верхней кромки 1:10. Расстановка балок через 3 м. Продольная неизменяемость покрытия обеспечивается прикреплением панелей к балкам и постановкой горизонтальных связей в торцах. Поперечное сечение балки представляет собой клеено-деревянный пакет из досок. Для изготовления балок используют сосну первого, второго и третьего сорта (см. рис. 8) влажностью не выше 12%. Пакет соединяют клеем марки ФРФ-50. Древесину пропитать антисептиком ХМББ-3324, ГОСТ 237872–79 и антипиреновым покрытием ОФП-9, ГОСТ 23790–79.


2.1 Подбор высот балки


Принимаем толщину слоя в 33 мм, т.е. Расчет деревянных конструкциймм, тогда Расчет деревянных конструкций [2, табл. 8]. Принимаем уклон скатов Расчет деревянных конструкций. Высоту балки в середине пролета принимаем из рекомендуемого значения Расчет деревянных конструкцийм. Уточняем число досок в верхнем сечение балки с учетом толщины слоя: Расчет деревянных конструкций досок. Уточняем высоту балки в коньковом сечении: Расчет деревянных конструкциймм. Находим высоту в опорном сечении: Расчет деревянных конструкциймм., принимаем 29 досок, что составляет 29х33=957 мм.


2.2 Подсчет нагрузок на балку


Таблица 2. Сводная таблица нагрузок на балку

Нагрузки

Нормативная

Расчет деревянных конструкций

Коэффициент надежности по нагрузке Расчет деревянных конструкций

Расчетная

Расчет деревянных конструкций

Постоянная
1) панель покрытия с рулонной кровлей 0,642 - 0,7332

2) собственный вес балки

Расчет деревянных конструкций

0,188 1,1 0,207
Итого постоянная 0,83 - 0,9402
Временная

1) снеговая

Расчет деревянных конструкций

0,9324 0,7 1,332
Сумма по всем 1,7624 - 2,2722

Для нахождения нормативного загружения балки на погонный метр необходимо умножить суммарную нормативную нагрузку из таблицы на величину шага грузовой площади (шага колонн). Для нахождения расчетного загружения балки на погонный метр необходимо умножить суммарную расчетную нагрузку из таблицы на величину шага грузовой площади (шага колонн).


Расчет деревянных конструкций;


Расчет деревянных конструкций.


2.3 Статический расчет балки


– опорные реакции:


Расчет деревянных конструкций.


– расстояние до опасного сечения:


Расчет деревянных конструкций.


– изгибающий момент в опасном сечении:


Расчет деревянных конструкций.


– момент сопротивления поперечного сечения изгибу:

Для его определения необходимо знать высоту в опасном сечении


Расчет деревянных конструкций.


Число целых досок n=1418/33=43 шт. Расчетная высота h=33х43=1419 мм. Ширину сечения балки, которую принимают по условию Расчет деревянных конструкцийм.

Таким образом, согласно выше сказанному следовало бы принять ширину сечения балки 250 мм. Однако в ходе расчетов было выяснено, что подобная ширина дает колоссальный запас по прочности и применение такого сечения экономически не выгодно и неоправданно. После нескольких итераций была подобрана оптимальная ширина в 134 мм. Принимаем черновую доску 150 х 40 мм. В чистоте доска имеет размеры 134 х 33 мм. Для этого делается острожка по кромкам по 8 мм с каждой и по пласти по 3,5 мм с каждой. Следует отметить, что для экономии дорогой древесины I сорта сечение разбивают на слои сортности согласно схеме.


Расчет деревянных конструкций.


- проверка максимального изгибающего напряжения в опасном сечении (рис. 9, в):


Расчет деревянных конструкций, где Расчет деревянных конструкций[2, табл. 3];


Расчет деревянных конструкций[2, табл. 5]; Расчет деревянных конструкций[2, табл. 7], при h=1418 мм.


Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций.


Условие прочности обеспечено.

– проверка касательных напряжений:


Расчет деревянных конструкций,


где Расчет деревянных конструкций[2, табл. 3]; Расчет деревянных конструкций[2, табл. 7], при h=957 мм.

Максимальная изгибающая сила Расчет деревянных конструкций; статический момент в опорном сечение Расчет деревянных конструкций; момент инерции в опорном сечении Расчет деревянных конструкций.

Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций.

Скалывания не происходит.

– проверка устойчивости плоской формы деформирования:


Расчет деревянных конструкций,


где Расчет деревянных конструкций [2, п. 4.14], где в свою очередь h = 1419 – максимальная высота на участке шага связей с опасным сечением; Расчет деревянных конструкций. Расчет деревянных конструкций [2, табл. 2 прил. 4].


Расчет деревянных конструкций;


Расчет деревянных конструкций


Расчет деревянных конструкций

Расчет деревянных конструкций


Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций. Расчет деревянных конструкций [2, табл. 2 прил. 4];


Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций. Расчет деревянных конструкций

Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций.


Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена.

– прогиб балки в середине пролета при h= 1848 мм (рис. 9, б):


Расчет деревянных конструкций,


где Расчет деревянных конструкций и Расчет деревянных конструкций.


Расчет деревянных конструкций.


– полный относительный прогиб:


Расчет деревянных конструкций,


где Расчет деревянных конструкций [2, табл. 3 прил. 4].


Расчет деревянных конструкций.


Прогибы в пределах допустимого.

– определение ширины опорных подушек:


Расчет деревянных конструкцийРасчет деревянных конструкций


Принимаем а= 30 см.


3. Дощато-клееная колонна


Расчет деревянных конструкций

Расчет деревянных конструкций


Для изготовления колонн используют сосну третьего сорта влажностью не выше 12%, сплачивая пакет вразбежку на клей марки ФРФ-50. Древесину пропитать антисептиком ХМББ-3324, ГОСТ 237872–79 и антипиреновым покрытием ОФП-9, ГОСТ 23790–79. Торцы покрыть мастикой УТ-32.


3.1 Подбор сечения стойки


Расчет деревянных конструкций принимаем Расчет деревянных конструкций.


Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций.


Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций.

Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций; Расчет деревянных конструкций.

Так как для прямоугольного сечения Расчет деревянных конструкций, то можем записать

Расчет деревянных конструкций; откуда Расчет деревянных конструкций;

Расчет деревянных конструкций; откуда Расчет деревянных конструкций.

Уточняем Расчет деревянных конструкций исходя из принятой толщины доски пакета Расчет деревянных конструкций как и в балке.

Тогда Расчет деревянных конструкций, таким образом, Расчет деревянных конструкций.

Принимаем черновую доску 250 х 40 мм. В чистоте доска имеет размеры 244 х 33 мм. Для этого делается острожка по кромкам по 3 мм с каждой по 3,5 мм с каждой.

В конечном счете, было подобрано следующее поперечное сечение: Расчет деревянных конструкций и Расчет деревянных конструкций.

Похожие работы:

  1. • Расчет деревянных конструкций здания
  2. • Экзаменационные вопросы к экзамену по деревянным ...
  3. •  ... каркасного здания из деревянных конструкций
  4. • Одноэтажное деревянное здание
  5. • Проектирование прирельсового склада
  6. • Проектирование поперечной ломано-клееной рамы
  7. • Конструкции из дерева и пластмасс
  8. • Деревянные конструкции (лабораторные работы)
  9. • Проектирование пролета в виде арки из балок
  10. • Конструирование утепленной ребристой плиты покрытия с ...
  11. • Зарождение экспериментальной аэродинамики в СССР
  12. •  ... здания с несущими деревянными гнутоклееными рамами ...
  13. • Проектирование и расчёт конструкций из дерева
  14. • Проектирование деревянного моста
  15. • Деревянные конструкции одноэтажного промышленного ...
  16. • Огнестойкость конструкций из дерева и полимеров
  17. • Покрытие зерносклада
  18. • Автоматизация линии упаковки
  19. • Пятиэтажный 35-ти квартирный жилой дом
Рефетека ру refoteka@gmail.com