Проектирование одноэтажного каркасного
Здания из деревянных конструкций
Содержание:
| 1. | Компановка конструктивного остова здания……………………………………………… | 3. | |
| 2. | Проектирование панели со сплошным срединным слоем…………………………………. | 4. | |
| 2.1 | Выбор конструкции…………………………………………………………………….. | 4. | |
| 2.2 | Подсчет нагрузок……………………………………………………………………….. | 5. | |
| 2.3 | Определение геометрических характеристик………………………………………… | 5. | |
| 2.4 | Определение расчетных усилий……………………………………………………….. | 6. | |
| 2.5 | Проверка несущей способности панели………………………………………………. | 6. | |
| 2.6 | Проверка прогибов панели…………………………………………………………… | 7. | |
| 2.7 | Расчет на местные нагрузки……………………………………………………………. | 7. | |
| 3. | Проектирование круговой арки……………………………………………………………… | 8. | |
| 3.1 | Выбор геометрической схемы…………………………………………………………. | 8. | |
| 3.2 | Подсчет нагрузок..……………………………………………………………………… | 9. | |
| 3.3 | Определение усилий в сечениях арки………………………………………………… | 11. | |
| 4. | Конструктивный расчет арки………………………………………………………………... | 12. | |
| 4.1 | Подбор сечения арки……………………………………………………………………. | 12. | |
| 4.2 | Проверка прочности сечений………………………………………………………… | 12. | |
| 4.3 | Расчет затяжки………………………………………………………………………… | 14. | |
| 4.4 | Расчет узлов……………………………………………………………………………... | 14. | |
| 5. | Расчет стойки………………………………………………………………………………… | 18. | |
| 6. | Список используемой литературы…………………………………………………………... | 23. |
Компановка конструктивного остова здания.
Необходимо разработать проект одноэтажного каркасного здания из деревянных конструкций (надземная часть). Здание предназначено для использования в качестве спортивного корпуса. Предусматривается, что строительство будет производиться в III снеговом районе и IVветровом районе. Ширина здания в осях 42 м., длина здания 66 м., шаг поперечных рам 6 м., полезная высота 11 м. В качестве покрытия будет использоваться плоская металлическая кровля. Материал из которого изготовляются несущие конструкции лиственница. Рама трех шарнирная клеедощатая. В качестве ограждающих конструкций будут использоваться трехслойные плиты с заполнителем из пенопласта. Простота изготовления, надежность и экономичность арок способствовала ее применению в покрытии проектируемого здания.
Клееные деревянные арки являются более эффективными как с экономической, так и с эстетической точки зрения по сравнению сбалочными конструкциями. Они имеют наиболее широкий диапазон применения в зданиях и сооружениях различного назначения. Арочные конструкции используются в покрытиях производственных, складских, зрелищных, выставочных, спортивных, зрелищных, общественных и других зданий и сооружений как больших, так и малых пролетов.
Арки являются распорными конструкциями. Наличие распора уменьшает расчетные изгибающие моменты в них по сравнению с моментами балочных конструкций, что в свою очередь приводит к уменьшению рабочих сечений, а, следовательно, к снижению расхода материала. Распор воспринят стальной затяжкой.
Так как пролет более 30 м, то клееная деревянная арка запроектирована трех шарнирной из условия изготовления и транспортировки и собирается из двух гнутых элементов.Очертание арки круговое, описанное по дуге окружности вокруг одного центра.
Основные узловые соединения трех шарнирной арки – опорные и коньковые шарниры. В большепролетных арках с затяжками предусматриваются – стыки затяжек и узлы крепления подвесок. Опорные и коньковые шарниры выполнены с применением валиковых шарниров.
2. Проектирование панели со сплошным срединным слоем.
Требуется запроектировать утепленную панель покрытия производственного здания. Панели укладываются непосредственно на несущие конструкции, устанавливаемые с шагом 6 м. В целях максимальной сборности принимаем размеры панели в плане 3000x6000 мм. Верхняя обшивка принята из алюминиевого листа толщиной 1 мм., а нижняя из стали толщиной 1 мм. Средний слой – из полихлорвинилового пенопласта марки ПХВ-1 с объемной массой 100 кг/м3. Обрамляющие элементы панели выполнены из гнутых фанерных профилей швеллерного типа высотой 200 мм.
Выбор конструкции и назначение основных размеров
поперечное сечение панели и основные его размеры показаны на рис.1
Рис.1 Поперечное сечение панели.
Общую высоту панели назначаем в пределах 
с учетом стандартного размера высоты обрамляющего элемента (швеллера) и с соблюдением условия, что 
. Принимаем h=200+1+1=202 мм., что составляет примерно 
. Расстояние между осями обшивок h0=201 мм.
В целях экономии материала срединного слоя (при hр>80 мм.) внутри его выполняются пустоты, располагаемые вдоль длины панели. Ширину пустот принимаем b0=200 мм. (<250 мм.).
Расстояние сп от обшивки до пустоты, принимаем в пределах 
, назначаем сп=35 мм.
Толщина пенопласта d между пустотами пенопласта принята равной 45 мм, что дает возможность равномерно распределить пустоты по ширине панели и отвечает требованию чтобы оно было больше 40 мм. и больше
Подсчет нагрузок.
Постоянную нагрузку от покрытия подсчитываем по фактическому весу всех элементов (обшивок, обрамления и срединного слоя) панели. Результаты подсчета приведены в таблице 1.
Сбор нагрузок
Таблица 1
| № п/п | Вид нагрузки | Нормативная qн, кН/м2 | 
| Расчетная qн, кН/м2 |
Постоянные нагрузки
–верхняя обшивка (алюминий)  =1 мм.
–утеплитель (пенопласт  =100 кг/м3)
–обрамление(фанерный швеллер)
–нижняя обшивка (сталь) =1 мм
Итого постоянная
| 0,026 0,028 0,029 0,0785 0,231 | 1,1 1,2 1,1 1,1 | 0,0286 0,0289 0,031 0,0864 0,264 | |
| Временная нагрузка –снег | 1,26 | 1,8 | ||
| Всего | 1,491 | 2,064 |