Теплотехнический расчет плиты

Пермский Государственный Технический Университет

Строительный факультет

Кафедра Строительных Конструкций

ПЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по дисциплине

Конструкции из дерева и пластмасс

Выполнил:Голубев А.Г.

Проверил: Осетрин А.В.

Пермь 2009

Задание на проектирование

Рис. 1 Геометрическая схема конструкции

Табл.1 Основные исходные данные

	Наименование
М	Место строительства	г. Архангельск
А	Шаг конструкций	3,0 м
К	Расчетный пролет	60 м
С	Диаметр купола	-
И	Высота арок	f/l= 2/3
М	Длина здания	72 м
О	Материал обшивок панелей	Фанера ФСФ
В	Средний слой панели	Пенопласт ФРП-1

Геометрическая схема арки

Стрела подъема арки f= (2/3) l =2∙60/3=40 м;

Длина хорды полуарки

Стрела подъема полуарки f_o = 5 м > s_o /15= 4,33 м;

Радиус оси полуарки ;

Центральный угол φ ; φ = 45^о14’.

Длина дуги полуарки

По рис.1

tgα =40/30=1,33; α =53^о7’;

φ_o = 90^о- α – φ /2 = 90^о - 53^о7’ - 22^о37’ = 14^о16’;

l ₁/2= R cos φ_o = 63,0 м

H ₁= R sin φ_o = 16,0 м

Компоновка плиты

Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,0 м.

Ширина плиты принимается – 1,5 м.

Фанера на смоляном фенолформальдегидном клее по ГОСТ 3916 марки ФСФ. Листы берем размерами 1500х1500, стыкуя их по длине панели. Обшивки проектируем наименьшей допустимой толщины: верхнюю из семислойной фанеры толщиной 9 мм, нижнюю из пятислойной толщиной 6 мм

Стыки обшивок выполняем впритык с накладками.

Высота плиты h

Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер.

Ребра принимаем из ели 2-го сорта.

По сортаменту принимаем доски 50х150 мм.

После острожки кромок размеры ребер 50х144 мм.

Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 48 см.

Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два поперечных ребра.

На внутреннюю обшивку, изнутри, нанести окрасочную пароизоляцию из битумно-резиновой мастики.

Вентиляция в плитах осуществляется вдоль и поперек плит через вентиляционные отверстия в ребрах.

Теплотехнический расчет плиты

Место строительства: г. Архангельск

Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92:

t_ext=-31°С;

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода:

t_ht=-4,4°С;

Продолжительность отопительного периода со среднесуточной темпера-турой ≤8°С: z_ht=253 суток;

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: t_int=+12°С;

Зона влажности: 1 (влажная);

Влажностный режим помещений: нормальный (75%);

Условия эксплуатации: Б (нормальный);

Табл. 2 Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий [2].

Наименование слоя
Рулонный ковёр (2 слоя рубероида)	0,010	0,17	0,059
Фанера ФСФ (ГОСТ 3916-69)	0,009	0,18	0,050
Пенопласт ФРП-1 (ГОСТ 20916-75)	Х	0,04
Фанера ФСФ (ГОСТ 3916-69)	0,006	0,18	0,033

Принимаем толщину утеплителя согласно ГОСТ 20916 - 100 мм.

Сбор нагрузок на плиту (кН/м²)

Табл. 3 Сбор нагрузок выполняем в табличной форме в соответствии со СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия [1]:

N п/п	Наименование нагрузки	Единицы измерения	Нормативная нагрузка	g_f	Расчетная нагрузка
I	Постоянные:
	Кровля 2 слоя рубероида	кН/м²	0,100	1,3	0,130
	Собственный вес продольных ребер:	кН/м²	0,088	1,1	0,097
	Собственный вес поперечных ребер:	кН/м²	0,019	1,1	0,021
	Верхняя и нижняя обшивки из фанеры	кН/м²	0,098	1,1	0,108
	Утеплитель: Пенопласт ФРП-1	кН/м²	0,075	1,2	0,090
ИТОГО: q_покр	кН/м²	0,380		0,446
II	Временные:	кН/м²	3,797		5,424
	Снеговая
	Ветровая кН/м²	кН/м²	0,186	1,4	0,260
ВСЕГО q	кН/м²	4,363		6,130

Снеговая нагрузка

Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле

S_g =2,4 кН/м² – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (г Архангельск – IV снеговой район);

Схему распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента m принимаем в соответствии с приложением 3 СНиП Нагрузки и воздействия [1], при этом промежуточные значения коэффициента m определяем линейной интерполяцией.

Рис. 2 Схема распределения снеговой нагрузки

Для покрытий в виде стрельчатых арок

m₁ = cos 1,8a;

m₂ = 2,4 sin 1,4a,

где a — уклон покрытия, град

Табл. 4 Коэффициенты m

Номер сечения	a, град	m₁	m₂
	50^о0’		2,26
	41^о4’	0,28	2,02
	30^о30’	0,58	1,63

Ветровая нагрузка

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m на высоте z над поверхностью земли

w ₀= 0,30 кН/м²– нормативное значение ветрового давления;

(г. Архангельск – II ветровой район)

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности;

(местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями)

Табл. 5 Коэффициент k

Высота z, м	£ 5
Коэффициент k	0,5	0,65	0,85	1,1
		0,03	0,02	0,0125

с_e - аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак "плюс" у коэффициентов с_e соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак "минус" — от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

g_f – коэффициент надежности по нагрузке. g_f = 1,4

Согласно приложению 4 СНиП [1] ветровую нагрузку для здания со сводчатым очертанием покрытия находим значения коэффициентов се на двух участках

1 участок - ;