На головну

 Проектування і розрахунок конструкцій з дерева - Будівництво

Костромська

Державна

Сільськогосподарська

Академія

Кафедра будівельних конструкцій

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА До

Курсового проекту

Корівник на 200 голів прив'язного утримання

на тему: «Проектування і розрахунок

конструкцій з дерева »

з дисципліни: «Конструкції з дерева і пластмас»

Виконав: студент 4 курсу

2 групи АСФ Бєлов Д.Ю.

Керівник: Борисова І.С.

Кострома 2002

Зміст

Введення

Порівняння варіантів

Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

Розрахунок утепленій клеефанерной панелі покриття

Розрахунок гнутоклеєної дерев'яної трехшарнирной рами

Розрахунок стіновий панелі

Заходи та способи продовження терміну служби дерев'яних конструкцій

Список літератури

Введення.

Одним з найважливіших напрямків прогресу будівництва, яке ведеться у все зростаючих масштабах, є виробництво і застосування легких і ефективних будівельних конструкцій. Підвищення якості будівництва, прискорення його темпів, зниження матеріаломісткості, трудомісткості і вартості мають величезне значення. Широке застосування в будівництві ефективних легких збірних конструкцій заводського виготовлення дозволить істотно прискорити спорудження будівельних об'єктів, спростити й знизити трудомісткість робіт по спорудженню фундаментів, транспортуванню і монтажу будівель і споруд та отримати завдяки цьому значний техніко-економічний ефект.

До числа легких будівельних конструкцій в першу чергу відносяться дерев'яні конструкції. Дерев'яні конструкції були основними протягом багатьох століть і мають широкі перспективи застосування в сучасному полегшеному капітальному будівництві. Величезні лісові багатства нашої країни є надійною сировинною базою виробництва дерев'яних будівельних конструкцій. Дерев'яні конструкції характеризуються малою масою, малою теплопровідністю, підвищеною транспортабельністю і їх перевезення на значні відстані цілком раціональні. Цінні будівельні властивості деревини визначають і області її ефективного використання.

Висока міцність деревини дозволяє створювати дерев'яні конструкції великих розмірів для перекриттів будинків, що мають вільні прольоти до 100 м і більше.

Дерев'яні конструкції схильні до загнивання. Однак сучасні методи конструктивної та хімічного захисту від загнивання дозволяють знизити до мінімуму небезпека їх гнильного ураження і забезпечити їм необхідну довговічність в самих різних умовах експлуатації.

Деревина є стійким матеріалом в ряді агресивних по відношенню до бетону та металу середовищ. Крім того, дерев'яні конструкції проявляють необхідну довговічність в ряді споруд хімічної промисловості.

Створення високоміцних і стійких синтетичних полімерних клеїв і розробка високопродуктивної заводської технології склеювання дозволили з пиломатеріалів обмежених розмірів створювати клеєні елементи і конструкції практично будь-яких розмірів і форм, що мають підвищену міцність і стійкість проти загнивання і загоряння і при мінімальній кількості відходів. Виробництво і застосування клеєних дерев'яних конструкцій є одним з головних напрямків прогресу в галузі будівництва з дерева. Основним завданням промисловості клеєних дерев'яних конструкцій є суворе і точне виконання всіх операцій технологічного процесу, з тим щоб забезпечити високу якість і знизити вартість цих прогресивних конструкцій. Найбільший техніко-економічний ефект дає їх використання в наступних областях будівництва: вкликопролітні громадські будівлі, промислові будівлі з хімічно агресивним середовищем, не чинною на деревину, збірні малоповерхові будинки заводського виготовлення, сільськогосподарські виробничі будівлі. Досвід закордонного будівництва показує також все зростаючий обсяг застосування клеєних дерев'яних конструкцій.

Подальше прогресивний розвиток виробничої бази заводського виготовлення дерев'яних будівельних конструкцій має бути орієнтоване на підвищення їх експлуатаційних якостей і капітальності, на прискорення темпів будівництва і підвищення продуктивності праці не тільки в процесі заводського виготовлення укрупнених елементів збірних споруджень, але і при їх монтажі.

Порівняння варіантів.

Для порівняння взяті такі конструкції:

-гнутоклееная дерев'яна рама;

-клеенная двухскатная балка на стійках.

 Гнутоклеєні дерев'яна рама Балка на стійках

 V д = 3.564 м 3

 Сталь класу A-I 117.54 кг

 Клей 86 кг

 V д = 5.6 м 3

 Сталь класу A-I 46.8 кг

 Клей 81.45 кг

Визначаємо витрату пиломатеріалів:

Для рамим3

Для балкім3

k3 = 1.07 - коеф. для елементів зі стиком на зубчастий шип;

dп, bп, dо, bo- товщина і ширина до острожки і після відповідно;

lзб- довжина заготівельного блоку;

lд- довжина у справі.

Визначаємо трудомісткість виготовлення конструкцій:

Для рами Тізг = tи ? L + Тс + Тт + Та = 0.4 ? 27.8 + 3.5 ? 5.09 + 1 ? 5.09 + 1 ? 3.564 + 4 = 41.6 чел.час.

Для балки Тізг = tи ? L + Тс + Тт + Та = 0.05 ? 28.5 + 3.5 ? 7.8 + 1 ? 7.8 + 1 ? 5.6 + 4 = 46.125 чел.час.

tі- питома трудомісткість виготовлення і збірки;

Тс = tс ? Vп- трудомісткість сушки (tс = 3.5 чел.час. / М3)

Тт = tт` ? Vп + tт`` ? Vд- трудомісткість транспортних операцій

(Tт` = 1 чел.час. / М3, tт`` = 1 чел.час. / М3);

Та- трудомісткість на септірованіе.

ТЕП

 Гнутоклеєні дерев'яна рама Балка на стійках

 V д = 3.564 м 3

 V д = 5.6 м 3

 Сталь класу AI 117.54 кг Сталь класу AI 46.8 кг

 Клей 86 кг Клей 81.45 кг

 V п = 5.09 м 3

 V п = 7.8 м 3

 Т изг = 41.6 чел.час

 Т изг = 46.125 чел.час

 Вартість (руб)

 Відпускна 570.24 560

 Транспортна 53.46 56

 Монтажу та фарбування 142.56 168

 Разом 766.26 784

Порівнявши показники і враховуючи всі конструктивні і архітектурні якості конструкцій, для подальшого розрахунку приймаємо дерев'яну гнутоклеєних раму.

Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

Для будівництва обрана Костромська область.

Теплотехнічний розрахунок клеефанерной панелі:

Схематичне креслення огороджувальної конструкції

1. Фанерна обшивка: g0 = 600 кг / м3; d1 = 10 мм; l1 = 0.18 Вт / (м ? С0);

2. Утеплювач - мінераловатні плити на синтетичному сполучному (прошивні): g0 = 125 кг / м3; l2 = 0.07 Вт / (м ? С0);

3. Пароізоляція d3 = 0.2 мм;

4. Повітряний прошарок d4 = 87 мм; d4 / l4 = 0.19;

5. Фанерна обшивка g0 = 600 кг / м3; d5 = 10 мм; l5 = 0.18 Вт / (м ? С0);

6. Руберойд (3 шари) g0 = 600 кг / м3; d5 = 5 мм; l5 = 0.17 Вт / (м ? С0).

Определяемчерез ГСОП (градуси добу опалювального періоду):

, Звідси

Приймаємо товщину утеплювача рівну 8 см.

Теплотехнічний розрахунок цегляної стіни:

Схематичне креслення огороджувальної конструкції

1. Кладка з силікатної цегли на цементно-піщаному розчині: g0 = 1800 кг / м3; d1 = 510 мм; l1 = 0.87 Вт / (м ? С0);

2. Утеплювач - мінераловатні плити на синтетичному сполучному (жорсткі): g0 = 125 кг / м3; l2 = 0.07 Вт / (м ? С0);

3. Пароізоляція: d3 = 0.2 мм;

4. Штукатурка по сітці: g0 = 1700 кг / м3; d4 = 15 мм; l4 = 0.87 Вт / (м ? С0).

Определяемчерез ГСОП (градуси добу опалювального періоду):

, Звідси

Приймаємо товщину утеплювача дорівнює 25 мм, а товщину стіни - 550 мм.Расчет утепленій клеефанерной панелі покриття

Вихідні дані. Розмір панелі в плані 1,48х5,98 м; обшивки з водостійкої фанери марки ФСФ сорти В / ВВ по ГОСТ 3916-69 *; ребра із соснових дощок другого сорту. Клей марки ФРФ-50. Утеплювач - мінераловатні плити на синтетичному сполучному по ГОСТ 9573-82 *. Щільність утеплювача 1 кН / м3. Пароізоляція з поліетиленової плівки товщиною 0,2 мм. Повітряний прошарок над утеплювачем - вентильована уздовж панелі. Покрівля з рулонних матеріалів (руберойд) тришарова. Перший шар руберойду наклеюють на заводі із застосуванням мастик підвищеної теплостійкості і механізованої прокатки шару. Решта два шари наклеюють після установки панелі. Район будівництва - Костромська область.

Компонування робочого перетину панелі. Ширину панелі роблять рівній ширині фанерного листа з урахуванням обрізки крайок для їх вирівнювання bп = 1480 мм. Товщину фанери приймають 10 мм. Напрямок волокон зовнішніх шпон фанери як у верхній, так і в нижній обшивці панелі повинно бути поздовжнім для забезпечення стикування листів фанери "на вус" і для кращого використання міцності фанери.

Для дощатого каркаса, який зв'язує верхні і нижні фанерні обшивки в монолітну склеєну коробчатую панель, застосовані чорнові заготовки за рекомендованим сортаменту пиломатеріалів (стосовно ГОСТ 24454-80 * Е) перетином 50х175 мм. Після сушіння (до 12% вологості) і чотиристороннього фрезерування чорнових заготовок на склейку йдуть чисті дошки перетином 42х167 мм. Розрахунковий проліт панелі lр = 0,99l = 0,99 ? 2960 = 2930 мм. Висота прийнята hп = 187 мм, що становить 18,7 / 592 = 1/32 прольоту і відповідає рекомендаціям, згідно з якими висота панелі становить 1 / 30-1 / 32 прольоту.

Каркас панелі складається з чотирьох поздовжніх ребер. Крок ребер приймають з розрахунку верхньої фанерною обшивки на місцевий вигин поперек волокон від зосередженої сили Р = 1 ? 1,2 = 1,2 кН ??як балки, забитої по кінцях (у ребер) шириною 1000 мм. Відстань між ребрами в осях з = (1480-2,42) / 3 = 492 мм.

Згинальний момент в обшивці М = Р ? с / 8 = 1,2 ? 492/8 = 73.8 кН ? мм. Момент опору обшивки шириною 1000 мм.

.

Напруга від вигину зосередженої силою

, Тут 1,2 - коефіцієнт умови роботи для монтажної навантаження.

Для додання каркасу жорсткості поздовжні ребра з'єднані на клею з поперечними ребрами, розташованими по торцях і в середині панелі. Поздовжні кромки панелей при установці стикуються за допомогою спеціально влаштованого шпунта з трапецевідних брусків, приклеєних до крайніх поздовжніх ребрах. Отримане таким чином з'єднання в шпунт запобігає вертикальний зсув у стику і різницю в прогибах кромок суміжних панелей навіть під дією зосередженого навантаження, прикладеної до краю однієї з панелей.

Навантаження на панель. Панелі призначені для укладання по несучих дерев'яних конструкціях. Підрахунок нормативної та розрахункової навантажень наведено в таблиці.

 № п / п Найменування навантаження

 Нормативна навантаження, кН / м 2

 gf

 Розрахункове навантаження, кН / м 2

 1 Покрівля рубероидная тришарова 0,12 1,3 0,156

2

 Фанерна обшивка,

 фанера марки ФСФ 0,14 1,1 0,154

 3 Поздовжні і поперечні ребра 0,128 1,1 0,1408

 4 Утеплювач - мінераловатні плити 0,075 1,1 0,09

 5 Пароізоляція 0,02 1,3 0,026

 6 Постійна 0,483 0,567

 7 Тимчасова 1,5 1,6 2,4

 8 Повна 1,983 2,967

Коефіцієнт надійності за снігового навантаження відповідно до п.5.7 СНиП 2.01.07-85 для відносини нормативного ваги покриття до ваги снігового покриву 0,483 / 1,5 = 0,32 <0,8 дорівнює gf = 1,6.

Повне навантаження на 1 м панелі:

нормативна qн = 1,983 ? 1,5 = 2,97 кН / м;

розрахункова q = 2,967 ? 1,5 = 4,45 кН / м.

Розрахункові характеристики матеріалів. Для фанери марки ФСФ сорти В / ВВ семишарові товщиною 10 мм по табл. 10 і 11 СНиП II-25-80 маємо:

розрахунковий опір розтягуванню: Rф.р = 14 МПа;

розрахунковий опір стисненню: Rф.с = 12 МПа;

розрахунковий опір сколюванню: Rф.ск = 0,8 МПа;

розрахунковий опір вигину: Rф.і90 = 6,5 МПа;

модуль пружності: Еф = 9000 МПа;

Для деревини ребер по СНиП II-25-80 маємо модуль пружності ЄДР = 10000 МПа.

Геометричні характеристики перерізу панелі. Наведена розрахункова ширина фанерних обшивок згідно СНиП II-25-80 п.4.25.

bпр = 0.9 ? b при l> 6a, де b - повна ширина плити, l - проліт плити, a - відстань між поздовжніми ребрами по осях.

bпр = 0.9 ? 1.48 = 1.332 м.

Геометричні характеристики клеефанерной панелі приводимо до фанерною обшивці. Наведений момент інерції поперечного перерізу панелі.

Наведений момент опору поперечного перерізу панелі:

.

Перевірка панелі на міцність. Максимальний згинальний момент в середині прольоту:

Напруги в розтягнутій обшивці:

, Де 0,6 - коефіцієнт, що враховує зниження розрахункового опору фанери в розтягнутому стику. (П.4.24 СНиП II-25-80).

Розрахунок на стійкість стислій обшивки виробляємо за формулою:

При відстані між поздовжніми ребрами в світлу з1 = 0,424 м і товщина фанери dф = 0,01 м.

тоді

Напруга в стислій обшивці:

Розрахунок на сколювання по клейовому шару фанерною обшивки (в межах ширини поздовжніх ребер) виробляють за формулою:

Поперечна сила дорівнює опорної реакції панелі:

Наведений статичний момент верхньої фанерною обшивки відносно нейтральної осі:

Розрахункова ширина клейового з'єднання: bрасч = 4 ? 0,042 = 0,168 м.

Дотичні напруження будуть:

.

Перевірка панелі на прогин. Відносний прогин панелі:

, Де- граничний прогин в панелях покриття згідно табл. 16 СНиП II-25-80.

Розрахунок гнутоклеєної дерев'яної трехшарнирной рами.

Вихідні дані: рама прольотом 21 м, кроком 3 м. Будівля другого класу відповідальності, gn = 0.95. ТВУ експлуатації А-1. Покрівля утеплена з клеефанерних плит. Район будівництва - Костромська обл., S = 1.5 кПа.

На раму діють рівномірно розподілені постійні і тимчасові навантаження (т.сбор навантажень). При заданих геометричних розмірах рами і висоті стійки Н <4 м вітрове навантаження не враховується, тому відсмоктування вітру на покрівлі зменшує зусилля в елементах рами.

Власна вага рами визначаємо при kсв = 8:

кПа

Збір навантажень

s = 2.4 * 3 = 7.2 кН / м; q = 0.972 * 3 = 2.915 кН / м, де 3 - крок несучих конструкцій.

Геометричний розрахунок див. Рис.

Довжина полупролета 10.5 м. Радіус вигину 3 м. Кут нахилу ригеля tga = 1: 4 = 0.25; a = 14о02`. Кут між осями стійки і ригеля і дотичній до середньої точки вигину a1 = (90о + a) / 2 = 52о. Центральний кут вигину в градусах 76 і радіанах 1.33. Довжина вигину lгн = r * 1.33 = 3.99 м. Довжина напіврами 13.77 м.

Вісь напіврами розбиваємо на 6 перетинів.

Статичний розрахунок:

cosa = 0.97; sina = 0.24

Зусилля від лівосторонньої снігового навантаження:

Va = Vb = 3 * s * L / 8 = 56.7 кН; Ha = Hb == 31.64 кН.

Перетин o: Qo = Ha; No = Va;

Перетин 1: M1 = -Ha * hст;

Перетин 2: M2 = -Ha * y2 + Va * x2-s * x22 / 2; Q2 = (Va-s * x2) * cosa1-Ha * sina1

N2 = (Va-s * x2) * sina1 + Ha * cosa1

a1 = (90 + a) / 2 = 52o; cosa1 = 0.62; sina1 = 0.79

Перетин 3: M3 = Va * x3-Ha * y3-s * x32 / 2;

Перетин 4: M4 = Va * x4-Ha * y4-s * x42 / 2

Перетин 5: Q5 = Va-s * x2; N5 = Ha

Зусилля від правобічної снігового навантаження:

Va = Vb = s * L / 8; Ha = Hb =

Перетин o: Qo = Ha; No = Va

Перетин 1: M1 = -Ha * hст

Перетин 2: M2 = -Ha * y2 + Va * x2; Q2 = Va * cosa1-Ha * sina1; N2 = Va * sina1 + Ha * cosa1

a1 = (90 + a) / 2 = 52o; cosa1 = 0.62; sina1 = 0.79

Перетин 3: M3 = Va * x3-Ha * y3

Перетин 4: M4 = Va * x4-Ha * y4

Перетин 5: Q5 = Va; N5 = Ha

Зусилля від двосторонньої снігового навантаження дорівнюють сумі зусиль від односторонніх снігових навантажень. Зусилля від собственног ваги визначаються множенням зусиль від двосторонньої навантаження на ставлення цих навантажень q / s = 3.25 / 7.2 = 0.45. Повні розрахункові зусилля дорівнюють сумі зусиль від двосторонньої снігового і власної ваги.

Отримані значення зводимо в таблицю.

Підбираємо перетину і робимо перевірку напружень.

Перетин 2: М = 215 кНм; N = 134 кН.

Приймаємо деревину другого сорту у вигляді дощок перетином після острожки dхb = 1.6х19 см2. Розрахунковий опір деревини при стисненні з вигином з урахуванням ширини перерізу> 13 см, товщини дошки 1.6 см: Rc = Rи = 12.5 МПа. (Див нижче)

Необхідну величину перетину визначаємо наближено за величиною згинального моменту, а наявність поздовжньої сили враховуємо коеф. 0.7:

м

Приймаємо висоту перерізу 92.8 см - 58 дощок.

Перетин про: Q = 89 кН. Необхідну висоту перерізу на опорі визначаємо з умови міцності на сколювання. Розрахунковий опір сколюванню для деревини 2-го сорту: Rск = 1.5 / 0.95 = 1.579 МПа.

Висота опорного перерізу: м

Приймаємо висоту опорного перетину з 29 дощок - bxh = 19x46.4 см2.

Висоту конькового перетину приймаємо рівною hк = 464 мм (29 дощок).

Робимо перевірку напружень при стисканні з вигином. Згинальний момент, що діє в центрі перетину, що знаходиться на відстані від розрахункової осі, равномсм, визначиться за формулою:

М = М2-N2e = 0.215-0.232 ? 0.134 = 0.184 мНм

Розрахункові опори деревини 2-го сорту стислій внутрішньої кромки Rcс урахуванням коефіцієнтів умов роботи - висоти перерізу mб = 0.9, товщини шарів mсл = 1.1 і коеф. гнуття mгн (таб.7,8,9 [1]):

Rвн = r-e-h / 2 = 300-23.2-92.8 / 2 = 230.4 см; Rвн / d = 230.4 / 1.6 = 144; mгн = 0.8

Rc = Rc ? mб ? mсл ? mгн / gn = 15 ? 0.9 ? 1.1 ? 0.8 / 0.95 = 12.51 МПа

Розрахунковий опір деревини 1-го сорту розтягнутій зовнішньої кромки:

rн = r-e + h / 2 = 300-23.2 + 92.8 / 2 = 323.2; rн / d = 323.2 / 1.6 = 202; mгн = 0.7

Rp = 12 ? mсл ? mгн / gn = 12 ? 1.1 ? 0.7 / 0.95 = 9.726 МПа

Площа перерізу А, момент опору W, розрахункова довжина lp = 13.77 м, радіус інерції i, гнучкість l:

A = b ? h = 0.19 ? 0.928 = 0.176 м2;

м3; r = 0.29 ? h = 0.29 ? 0.928 = 0.269 м;

l = lp / r = 13.77 / 0.269 = 51.19.

Коефіцієнт, що враховує змінність висоти перерізу напіврами, КжН = 0.07 + 0.93 ? ho / h = 0.07 + 0.93 ? 46.4 / 92.8 = 0.5.

Коефіцієнт обліку додаткового моменту при деформації прогину:

Згинальний момент:

Мд = М / x = 0.184 / 0.688 = 0.267 мНм.

Коефіцієнти Кгві Кгнк моменту опору при перевірці напружень стиску у внутрішній і розтягування в зовнішній крайках перерізу:

Кг на = (1 + 0.5 ? h / r) / (1 + 0.17 ? h / r) = (1 + 0.5 ? 0.928 / 3) / (1 + 0.17 ? 0.928 / 3) = 1.097

КГН = (1-0.5 ? h / r) / (1-0.17 ? h / r) = (1-0.5 ? 0.928 / 3) / (1-0.17 ? 0.928 / 3) = 0.892

Моменти сопротвление перетину з урахуванням впливу вигину верхньої та нижньої кромок:

Wн = W ? КГВ = 0.027 ? 1.117 = 0.03 м3

Wв = W ? КГН = 0.027 ? 0.867 = 0.024 м3

Напруги стиснення і розтягування:

Перевірка стійкості плоскої форми деформування рами.

Рама закріплена з площини в покритті по зовнішніх крайках перетинів. Внутрішня кромка її перерізів не закріплена. У перетинах рами діють в основному негативні згинальні моменти, максимальні в серединах вигинів. При цьому верхні зовнішні зони перерізів рами є розтягнутими і закріпленими з площини, а нижні внутрішні зони стиснуті і не закріплені.

Перевірка стійкості плоскої форми деформування напіврами. Розрахункова довжина розтягнутої зони дорівнює повній довжині напіврами lp = 13.77 м.

Площа перетину A = b ? h = 0.19 ? 0.8 = 0.176 м2;

Момент сопротівленіям3

Радіус інерції r = 0.29 ? b = 0.29 ? 0.19 = 0.0551 м

Гнучкість l = lp / r = 13.77 / 0.0551 = 249.9.

Коефіцієнт стійкості із площини при стисненні jy = 3000 / l2 = 3000 / 249.92 = 0.048

Коефіцієнт стійкості при згині:

Jм = 140 ? b2 ? Kф / lp ? h = 140 ? 0.192 ? 1.13 / (13.77 ? 0.928) = 0.447, де Kф = 1.13 - коефіцієнт форми епюри згинальних моментів.

Коефіцієнти KпNі KпM, що враховують закріплення розтягнутої кромки з площини, при при числі закріплень більше 4-х слід вважати суцільними:

KпN = 1 + 0.75 + 0.06 ? (lp / h) 2 + 0.6 ? ap ? lp / h = 1 + 0.75 + 0.06 ? (13.77 / 0.928) 2 + 0.6 ? 1.33 ? 13.77 / 0.928 = 26.802

KпM = 1 + 0.142 ? (lp / h) + 1.76 ? (h / lp) + 1.4 ? ap = 1 + 0.142 ? (13.77 / 0.928) + 1.76 ? 0.928 / 13.77 + 1.4 ? 1.33 = 5.088

де ap = 1.33 - центральний кут гнутих частини в радіанах.

Перевірка стійкості напіврами:

<1

Стійкість плоскої форми деформування забезпечена.

Розрахунок вузлів.

Опорний вузол вирішується за допомогою сталевого черевика, що складається з опорного листа, двох бічних фасонок і наполегливої ??діафрагми між ними, який зміцнює стійку до опори. (Див. Рис.)

Зусилля, що діють у вузлі: N = 106 кН, Q = 89 кН.

Розрахунковий опір вздовж волокон Rc = Rc ? mб ? mсл / gn = 15 ? 1 ? 1.1 / 0.95 = 17.4 МПа.

Розрахунковий опір поперек волокон Rcм90 = 3 МПа.

A = b ? hоп = 0.19 ? 0.464 = 0.088 м2

Напруга зминання уздовж волоконМПа Напруга зминання поперек волоконМПа Розраховуємо наполегливу вертикальну діафрагму на вигин як балку, частково защемлення на опорах, з урахуванням пластичного перерозподілу моментів.

Згинальний момент: M = Q ? b / 16 = 0.089 ? 0.19 / 16 = 0.0011 мНм.

Необхідний момент опору: W = M / Rи = 0.0011 / 240 = 4.58 ? 10-6м3 = 4.58 см3

Rи = 240 МПа - опір металу вигину. Приймемо конструктивно hд = 20 см

Товщина листа визначиться: см - приймаємо 1.5 см.

Бічні пластини приймаємо тойже товщини:

АБП = 20 ? 1.5 = 30 см2;

W = 20 ? 1.52 / 6 = 7.5 см3;

N = Q / 2 = 0.089 / 2 = 0.0445 МН;

кН / см2 <24 кН / см2.

Черевик кріпимо до фундаменту двома анкерними болтами, які працюють на зріз і розтяг. Стискаючі зусилля передаються безпосередньо на фундамент.

Згинальний момент, що передається від черевика на опорний лист:

М = Q ? 0.1 = 0.089 ? 0.1 = 0.0089 мНм.

Момент опору опорної площини черевика:

W = 2 ? b ? l2 / 6 = 2 ? 9 ? 48.52 / 6 = 7056.75 см3, де b = 9 см-ширина опорної площини черевика, l = 48.5 см - довжина опорної площини черевика.

Мнеться напруги під черевиком:

s = М / W = 890 / 7056.75 = 0.13 кН / см2 <0.6 кН / см2- при бетоні В10.

Приймаються болти діаметром 20 мм (АБР = 3.14 см2, Ант = 2.18 см2).

Для того щоб зріз сприймався повним перерізом болта, встановлюємо під гайками шайби товщиною 10 мм. Зусилля в болтах визначаються за такими формулами:

розтягують зусилля, що припадає на один болт:

Np = M / (2/3 ? 2 ? l) = 890 ? 3 / (4 ? 48.5) = 13.76 кН

зрізаючий зусилля:

Ncp = Q / 2 = 44.5 кН.

Напруги розтягнення в межах зрізу:

s = Np / Ант = 13.76 / 2.18 = 6.3 <0.8 ? R = 0.8 ? 24 = 19.2 кН / см2.

Напруги зрізу:

s = Nср / АБР = 44.5 / 3.14 = 14.17Коньковий вузол вирішуємо за допомогою дерев'яних накладок і болтів. На накладки товщиною а = 10 см діє поперечна сила від односторонньої снігового навантаження:

Q = 18.9 кН

Зусилля, що передається на другий ряд болтів:

N2 = Q / (e2 / e1-1) = 18.9 / (92 / 28-1) = 8.3 кН, де e2 = 92 см - відстань між другими рядами болтів, e1 = 28 см - відстань між болтами.

Зусилля передається на перший ряд болтів:

N1 = Q / (1-e1 / e2) = 18.9 / (1-28 / 92) = 27.17 кН.

Приймаються болти 22 мм.

Несуча здатність в одному зрізі болта при згині:

Ти = (1.8 ? d2 + 0.02 ? a2) ? = (1.8 ? 2.22 + 0.02 ? 102) ? = 7.944 кН <2.5 ? d2 ? = 8.974 кН;

ka = 0.55 (таб. 19 [1]).

При зминанні деревини:

Та = 0.8 ? а ? d ? ka = 0.8 ? 10 ? 2.2 ? 0.55 = 9.68 кН

Тс = 0.5 ? b ? d ? ka = 0.5 ? 19 ? 2.2 ? 0.55 = 11.495 кН

Тmin = 9.68 кН

Число двухсрезная болтів в першому ряду:

n1 = N1 / (Тmin ? ncp) = 27.17 / (9.68 ? 2) = 1.5 - приймаємо 2 болта

Число двухсрезная болтів у другому ряду:

N2 = N2 / (Тmin ? ncp) = 8.3 / (9.68 ? 2) = 0.43 - приймаємо 1 болт

Смятие торців напіврами під кутом a = 14о02` до поздовжніх волокнам:

Розрахунковий опір по кутом:

кН / см2

кН / см2Перевіряємо накладки на вигин:

М = Q ? (l1-l2) = 18.9 ? 14 = 264.6 кНсм

Напруга в накладці:

s = М / Wнт = 264.6 / 3022 = 0.088 кН / см2см3.

Розрахунок тришарової навісний панелі з обшивкою з алюмінію і середнім шаром з пінопласту g = 1 кН / м3с порожнечами. Обрамлення відсутня. Бічні кромки пінопласту покриті захисною мастикою. Власна вага панелі q = 0.2 кН / м2. Нормальна вітрове навантаження wo = 0.23 кПа, аеродинамічний коефіцієнт 0.8. Довжина 6 м l, ширина 1.18 b м, товщина обшивки d = 0.001 м, товщина утеплювача з = 0.15 м.

Навантаження на один погонний метр від власної ваги панелі:

qн = 0.2 ? 1.18 = 0.24 кН / м

q = 0.24 ? 1.1 = 0.264 кН / м

вітрова:

wн = wo ? c ? k = 0.23 ? 0.8 ? 0.5 = 0.092 кН / м

w = 0.092 ? 1.2 = 0.11 кН / м

При розрахунку горизонтально розташованих навісних стінових панелей слід мати на увазі, що навантаження від власної ваги і вітрового тиску згинають панель в різних площинах, тому найбільшу напругу в обшивці треба визначати з урахуванням косого згину, загальне напруження вийде підсумовуванням напруг від сил діючих в різних площинах.

кНм

м3

кПа

Нормальні напруження в обшивці від вітрового навантаження:

кПа

s = Sх + sy = 645.65 + 69.45 = 715.1 кПа <140000 кПа

Зрушують напруги в пінопласті:

кПа <10 кПа

bск = 1.18-11 ? 0.07 = 0.41 м - загальна ширина площині зсуву за вирахуванням отворів.

м

Заходи та способи продовження терміну служби дерев'яних конструкцій.

Поряд з будівництвом нових, громадських і виробничих будівель та споруд одним з найважливіших завдань є завдання збереження існуючих, серед яких значна частина містить дерев'яні несучі та огороджувальні конструкції. Правильна експлуатація будівель і споруд забезпечує їх справний стан, тобто збереження і безвідмовну роботу дерев'яних та інших конструкцій в межах не менше нормативного терміну служби, а в багатьох випадках дозволяє значно збільшити термін їх служби. Нормальними умовами експлуатації є такі, при яких дерев'яні конструкції не ушкоджуються, навантаження, що діють на них, не перевершують їх несучої здатності, а температура і вологість не перевищують допустимих. При порушенні цих умов дерев'яні конструкції можуть передчасно втратити свою несучу здатність і жорсткість.

Ретельний огляд дерев'яних конструкцій повинен бути проведений при прийманні їх в експлуатацію і надалі повторюватися періодично, не рідше одного разу на рік.

Важливу роль у продовженні терміну служби грає передчасна захист дерев'яних будівельних конструкцій та деталей від зволоження, ураження деревоокрашівающіх і дереворазрушающими грибами, ураження комахами - шкідниками, а також від механічних пошкоджень. Захист від зволоження може бути забезпечена фарбуванням поверхонь відповідними вологозахисними лакофарбовими матеріалами. Їх наносять в рідкому вигляді тонким шаром кистю або обприскувачем на поверхню експлуатованої дерев'яної конструкції або деталі. Товщина шару лакофарбового покриття повинна становити 100-250 мкм в залежності від умов експлуатації, а також від виду захисного матеріалу. Для боротьби з біовредітелямі здійснюють газову дезінфекцію дерев'яних конструкцій та елементів (фумігація) або обробку деревини гарячим повітрям. Деревину обробляють гарячим повітрям, подаючи його в закрите приміщення, найчастіше в горищне приміщення. Деревина протягом години повинна бути підігріта так, щоб усередині її була досягнута температура, при якій настає загибель відповідного виду біовредітеля. Температурно-вологісний режим має вирішальне значення для довговічності дерев'яних конструкцій, оскільки його порушення веде до зволоження і загнивання або перегріву і ослаблення деревини. Для захисту дерев'яних конструкцій та елементів, що експлуатуються в умовах підвищеної вологості або якщо сама деревина має високу вологість, застосовують антисептичні пасти дифузійного дії, що містять антисептик (фтористий натрій, бура) і сполучні матеріали (кам'яновугільні лаки, екстракти сульфітних Щолоков, латекси, поливинилацетатні емульсії) .

У перші роки експлуатації конструкцій відбувається процес обмятія навантажених поверхонь сполук, а в конструкціях підвищеної вологості, - також усушка, зменшення розмірів елементів.

В результаті цього щільність і монолітність з'єднань можуть бути порушені, болти можуть втратити первинне натягнення, з'являються щілини і зазори між сполучаються елементами. Ослабілі болти повинні бути обов'язково підтягнуті і первісна щільність відновлена. Необхідно враховувати, що в більшості випадків причиною аварійного стану деяких дерев'яних конструкцій були незадовільна якість з'єднань, наявність перевантаження конструкцій та їх недостатнього горизонтального закріплення, наявність неприпустимих прогинів і виходу з площини. Перевантаження конструкцій, особливо постійним навантаженням, значно знижує надійність їх роботи і терміни їх нормальної експлуатації, оскільки тривала міцність деревини значно нижче короткочасною. При оглядах конструкцій необхідно строго стежити, щоб фактичні діють на конструкції навантаження не перевищували проектних. Таким чином, довговічність конструкцій з дерева багато в чому залежить від передчасної захисту від різних видів пошкоджень і правильного догляду за конструкцією.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ.

1.СНіП II-25-80 Дерев'яні конструкції.

2.СНіП II-3-79 Будівельна теплотехніка.

3.СНіП 2.01.07-85 Навантаження і впливи.

4.СНіП II-23-81 Сталеві конструкції.

5. Конструкції з дерева і пластмас: Учеб. для ВНЗ. Під ред. Г.Г. Карлсена і Ю.В.Сліцкоухова.- 5-е изд., Перераб. і доп. М .: Стройиздат, 1986.-543с., Іл.

6. Зубарєв Г.Н., Лялін І.М. Конструкції з дерева і пластмас: Учеб.пособие для студентів вузов.-М .: Вища. школа, 1980.-311 с., іл.

7. Індустріальні дерев'яні конструкції. Приклади проектування: Учеб.пособие для вузів / Ю.В.Сліцкоухов, І.М. Гуськов, Л.К. Єрмоленко та ін .; Під ред. Ю.В. Сліцкоухова.- М .: Стройиздат, 1991.- 256с.: Ил.

8. Методичні вказівки. Методичний посібник з курс.проект.конструкцій з дерева. Автор: Борисова І.С. Кострома: ізд.КГСХА, 1999-76 с .: іл.

© 8ref.com - українські реферати
8ref.com