Г. Пермь 2010
Исходные данные
| буквы ФИО | номер зачетки | схема задания | исходные данные |
| К Р А С Н О В | ПО ПРИЛ. 1 СХЕМА 6: Плавательный бассейн | место строительства – г. Челябинск шаг несущих конструкций – 3,5м расчетный пролет рамы – 24м высота рамы 5,5 м длина здания – 72м материал обшивок панелей – фанера ФБС средний слой панели – Минвата |
Введение
Деревянные конструкции находят широкое применение в практике строительства благодаря разнообразию конструктивных форм, широкому диапазону перекрываемых пролетов, малой массе, относительно высокой долговечности и огнестойкости, простоте изготовления и монтажа, высокой степени заводской готовности, наличию обширной сырьевой базы.
С применением деревянных конструкций, таких как балки, рамы, арки, плиты покрытий и перекрытий на деревянном каркасе построено и эксплуатируется большое количество зданий производственного назначения, складов минеральных удобрений, спортивных, зрелищных, торговых и других гражданских зданий и сооружений. Весьма эффективно используются клееные деревянные конструкции.
Цель работы - закрепление теоретический знаний и развитие навыков самостоятельной работы в области расчета и проектирования конструкций из дерева и пластмасс. В процессе проектирования должнен проявить умение самостоятельно работать с научно-технической литературой, использовать новейшие нормативные и справочные материалы.
Компоновка плиты
Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, соответственно, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,5 м, а с учетом припусков при изготовлении – 3,48 м. Ширина плиты принимается равной ширине стандартного листа фанеры (1500*3500). С учетом обрезки кромок для их выравнивания ширина плиты – 1,48м. Направление волокон наружных слоев фанеры следует располагать вдоль плиты. Толщина фанеры – 10мм.
|
|
Высота плиты
Толщину ребер принимаем 50мм. По сортаменту принимаем доски 50*175мм. Фанера приклеивается к нижней стороне деревянного каркаса, поэтому фрезеруются только кромки досок. После острожки кромок размеры ребер 50*170мм. Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 50см. Пароизоляция – окрасочная по наружной стороне обшивки. Окраска производится эмалью ПФ-115 за 2 раза.
Теплотехнический расчет плиты
Режим помещения:
- температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98: -35ºC;
- средняя температура воздуха со среднесуточной температурой ≤8ºC: -6,5ºC;
- продолжительность периода со среднесуточной температурой ≤8ºC: 218 суток (определена путем интерполяции);
- условие эксплуатации: Б3.
Условия эксплуатации конструкций Б3.
| Наименование слоя | 
| 
| 
| 
|
| Фанера ФБС | 0,01 | 0,13 | 0,077 | |
| Окраска | ||||
| Минвата | 0,05 |
aint = 8,7 Вт/(м2×°С) - по табл. 4*[2], aext = 23 Вт/(м2×°С) - по табл. 6*[2].
Dd = (tint – tht) × zht = (21+6,5) × 218 = 5995
Rreq=3,39 по таблице 4 СНиП 23-02-2003
Сбор нагрузок
| Наименование нагрузки | Нормативная Н/м2 | коэффициент надежности | Расчетная Н/м2 |
| А. Постоянные | |||
| Кровля из волнистых листов ONDULINE | 1,1 | 34,1 | |
| Собственная маса плиты покрытия | |||
| Верхняя обшивка из фанеры марки ФСБ 0,01*6000=60 | 1,1 | ||
| продольные ребра 0,05*0,170*4*5000/1,48=114,86 | 114,86 | 1,1 | 126,35 |
| Утеплитель 300*0,15=45 | 1,3 | 58,5 | |
| Нижняя обшивка из фанеры марки ФСБ 0,01*6000=60 | 1,1 | ||
| ИТОГО: | 310,86 | 350,95 | |
| Б. Временные | |||
| Снеговая 1600 | |||
| ВСЕГО: | 1430,86 | 1950,95 |
|
|
Полные погонные нагрузки:
Нормативная 
Расчетная 
Статический расчет
Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции – 6см, тогда расчетный пролет плиты равен 
Плита рассчитывается как балка на двух опорах.
Расчетный изгибающий момент:
Расчетная поперечная сила:
При уклонах кровли 1:4 расчет плиты допускается вести без учета явления косого изгиба.
Геометрические характеристики сечения
Расчет клееных элементов из фанеры и древесины выполняется по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4.25 СНиП II-25-80.
Расчетная ширина фанерной обшивки при 
Геометрические характеристики плиты приводим к фанере с помощью коэффициента приведения:
Приведенная площадь поперечного сечения плиты
Приведенный статический момент поперечного сечения плиты относительно нижней плоскости обшивки
Расстояние от нижней грани до нейтральной оси поперечного сечения плиты
Расстояние от нейтральной оси до верхней грани продольных ребер
Расстояние от нейтральной оси плиты до центра тяжести продольных ребер
Приведенный момент инерции плиты относительно нейтральной оси
Конструктивный расчет
|
|
Проверка напряжений
Максимальные напряжения в растянутой фанерной обшивке:
, где
-коэффициент надежности по назначению.
Максимальные растягивающие напряжения в ребре деревянного каркаса
,
где коэффициент 
приводит геометрические характеристики к наиболее напряженному материалу – древесине, т.е. 
Максимальные сжимающие напряжения в ребре деревянного каркаса
Проверка скалывающих напряжений по клеевому шву между фанерной обшивкой и продольными ребрами каркаса:
,
где 
-статический момент фанерной обшивки относительно нейтральной оси:
Прочность клеевого шва между фанерой и древесиной (фанера приклеивается на клее ФРФ – 50) принимается равной прочности фанеры на скалывание вдоль волокон наружных слоев 78,4Н/см2 (табл.10 СНиП II-25-80).
Проверка прогиба плиты
Относительный прогиб плиты:
Скомпонованное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.
Определение геометрических характеристик рамы
За расчетную ось принята наружная кромка рамы
а) высота в коньковом узле рамы
Н = 5,5 м;
б) задаемся высотой вертикальной части стойки hнст = 1 м, тогда
hвст = h - hнст = 5 - 1 = 4 м;
в) угол между ригелем и стойкой:
a = 90о + g = 90 + 14 = 104о, тогда
= 52о;
г) радиус закругления карнизного узла:
r = hвст · tg = 4 · 1.28 = 5,12 м;
Сбор нагрузок
Таблица 2
Нагрузки на раму (Н/м2)
| Наименование нагрузок | Нормативные нагрузки | gf | Расчетные нагрузки |
| А: Постоянные - покрытие - собственная масса рамы | 1,2 1,1 | ||
| Итого: | |||
| Б: Временные - снеговая: S = So * m = 1600 * 0,7 So = 1680 Н/м2; m =,7 | |||
| Полная нагрузка: |
Собственная масса рамы:
gнс.м. = 
Н/м2;
где gнп – нормативная нагрузка от собственной массы покрытия;
gнсн – нормативная снеговая нагрузка на покрытие;
ксм – коэффициент собственной массы несущих конструкций.
Полные погонные нагрузки:
а) постоянная gп = 680 · 3,5 = 2380 Н/м = 2,4 кН/м;
б) временная gсн = 1600 · 3,5 = 5600 Н/м = 5,6 кН/м;
в) полная g = gп + gсн = 8 кН/м