Конструктивный расчет арки

Задание на проектирование

«Склад сыпучих материалов»

Шаг установки конструкций - b = 5

Район строительства - г.Пермь

Длина здания - м

Снеговая нагрузка - 2 кПа

Ветровая нагрузка - 0,48 кПа

Временная нагрузка от галереи - кН

Нагрузка от собственной массы галереи - кН

Радиус кривизны арки - 23м

Тепловой регион - теплый.

Обоснование типа несущих конструкций

В качестве сравнения взяты: - арка треугольного сечения - арка круглого сечения

Ι Треугольного сечения

II Круглого сечения

Вес конструкций

Вес материала

Объем конструкций (древесины)

Общая стоимость конструкций

1. т.руб.

2. т.руб.

Т.О. для дальнейшего расчета принимаем 3-х шарнирную арку стрельчатого очертания, как наиболее экономически эффективный вариант.

Расчет и конструирование ограждающих конструкций

Принимаем утепленные клее фанерные панели для кровли и стен. Расчет произведен для кровельных панелей. Они опираются на несущую конструкцию расположенную с шагом 4м.

Таблица 1. Сбор нагрузок на панели

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка
Постоянная нагр. Снеговая нагр. Итого: Монтажная	0,46 1,5 1,96 1,0	11 1,4 - 1,2	0,51 2,4 2,91 1,2

Задаем размеры панели:

Количество продольных ребер n=4 шт.

Сечение ребер

Полные нагрузки, действующие на панель без учета наклона

Расчетный пролет обшивки

Общий изгибающий момент

Поперечная сила

Местный изгибающий момент

Коэффициент приведения модуля упругости к фанере

Коэффициент приведения модуля упругости к древесине

Геометрические характеристики сечения панели.

Расчетная ширина обшивки

Толщина обшивки

Общая ширина ребра

Высота ребер

Положение нейтральной оси сечения

Статический момент обшивки относительно нейтральной оси

Приведенный момент инерции сечения (к фанере)

Приведенный момент сопротивления сечения

Момент сопротивления обшивки

Проверка верхней обшивки на сжатие и устойчивость при изгибе.

Коэффициент устойчивости

Напряжение сжатия

Проверка нижней обшивки на растяжение при изгибе

Проверка верхней обшивки на местный изгиб между ребрами

Проверка клеевых соединений на скалывание

Проверка прогиба панели

Геометрический расчет арки

Длина хорды полуарки

Расстояние от центра округлости до опоры

конструкция сечение нагрузка арка

Длина дуги полуарки

Угол наклона хорды полуарки

№ точки	Угол xy
		0.784	0.364
		0.755	0.454	1.3	1.8
		0.655	0.459		3.5
		0.609	0.589	4.8	4.9
		0.519	0.664	6.7	6.2
		0.449	0.746	8.5	7.3
C		0.339	0.761	10.5
		0.449	0.744	12.5	7.3
		0.519	0.664	14.3	6.2
		0.609	0.589	16.2	4.9
		0.655	0.459	18.0	3.5
		0.755	0.454	19.7	1.8
		0.784	0.364	24.0

Статический расчет арки

Постоянная нагрузка на арку.

Собственный вес арки.

Расчетная погонная нагрузка от собственного веса арки и собственного веса кровли.

Собственный вес галереи.

Расчетная схема

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки.

Временная длительная нагрузка от галереи.

Изгибающие моменты в сечении арки.

Расчет на снеговую нагрузку 1й вариант.

Расстояние от опоры до точки приложения снеговой нагрузки находится на дуге арки.

Нормативная снеговая нагрузка.

Расчетная погонная нагрузка

Расчетная схема

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки.

2ой вариант.

Расчетная схема

Снеговая нагрузка слева.

Опорные реакции.

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки.

справа

Расчет на ветровую нагрузку.

Расчетная схема

Смена участков хорды

Опорные реакции

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки

Сочетание усилий в сечении арки

№ сечения	Постоянная нагрузка	Временная от галереи	Снеговая	Ветровая	Сочетание нагрузок
			По всему пролету	слева	справа	слева	справа	Постоян+снегов.	(пост. от гал+снегов)*0,9	(пост+гал+снег+ветр)*0,9


	-5,04	-18	19,1	4,25	-14,7	42,86	-25,37	14,06	-3,55	35,02
	-0,5	-22,3	43,94	23,12	-30,44	86,95	-38,76	43,47	19,09	97,3
	7,62	-14,95	70,3	38,4	-22,8		-37,33	77,92	566,7	200,7
	13,0	-2,0	98,07	67,24	-19,94	143,86	-81,12	80,24	7,42
	21,14	-14,0	124,4	99,47	-150,3	171,41	-93,71	149,54		276,3
с

Изгибающий момент в сеч. 5, М=276,3 кНм.

Определение N и Q

1) От постоянной нагрузки

2) От галереи

3) От снеговой нагрузки

4) От ветровой нагрузки

Конструктивный расчет арки

Подбор сечения арки.

Сечение принимаем прямоугольной формы, высотой и шириной в=10 см

Определяем геометрические характеристики сечения.

Гибкость арки

Коэффициент, учитывающий момент от продольной силы.

Проверяем устойчивость.

Коэффициент продольного изгиба для древесины.

Проверяем клеевой шов в основном сечении и рассчитываем опорный узел ригеля с помощью стального башмака из опорного листа и двухсторонних фасонок с отверстиями для болтов.