Деревянное промышленное здание - Курсовая работа

Современные темпы развития промышленного и гражданского строительства требуют широкого применения различных конструкционных материалов. Деревянные конструкции, особенно заводского изготовления, в основном отвечают требованиям надежности и долговечности в условиях агрессивных химических воздействий и повышенной сейсмичности. Наиболее рациональными областями применения деревянных конструкций являются здания, в атмосфере которых присутствуют слабоагрессивные газы, пыль или аэрозоли. В зданиях общественного значения ? спорт-и кинозалы, выставочные павильоны, крытые рынки при больших пролетах эффективно применение клееной древесины, где малый собственный вес конструкций играет важную роль. Цель проекта - закрепить теоретические знания студентов, дать необходимые навыки проектирования зданий с несущими и ограждающими конструкциями на основе древесины, научить самостоятельной работе с технической и учебной литературой по данному предмету.Разработка курсового проекта начинается с компоновочных работ, включающих в себя: - план здания с разбивкой сетки колонн (схематический продольный и поперечный разрезы здания с указанием основных размеров); Она делится на следующие элементы: а) основные несущие конструкции: - балки, арки с затяжками, опирающиеся шарнирно на защемленные в фундамент стойки; Каркас здания должен обеспечивать передачу действующих горизонтальных и вертикальных нагрузок на фундаменты по кратчайшему пути. Кроме того связи служат для обеспечения устойчивости сжатых элементов конструкции, а также для восприятия и передачи горизонтальных нагрузок. Схема расстановки связей представлена на рис 1.Нормальные составляющие от соответственно расчетной и нормальной нагрузок: qx =(q S) • cos ?; (1) qx н=(qн S н) • cos ?, (2) где q и S-величина расчетных нагрузок соответственно от массы покрытия и снега (табл. qx н =2,421 • cos 5,7 = 2,41 КН/м, Первое сочетание - максимальный изгибающий момент М1 возникает над средней опорой и определяется выражением: , (3) где l - расстояние между прогонами; Определяем требуемый момент сопротивления W1 досок рабочего настила по формуле: см3, (4) где Rи = 13 МПА - расчетное сопротивление древесины (сосна II-го сорта) изгибу, по таблице 3 ; Проверка прочности рабочего настила по формуле: , (12) где W - момент сопротивления поперечного сечения настила, определяется по формуле: (13) Прогоны воспринимают нагрузки от настилов и передают их на верхние кромки несущих конструкций или элементы стропильных систем.Нагрузки, приходящиеся на 1 м2 плана здания, сведены в таблице 3, в которой приводятся нормативная и расчетная нагрузки. На этой половине пролета в верхний узел фермы прикладываем нагрузку Р Ps, а в крайний узел - половину этой нагрузки. Максимальный изгибающий момент в панели от внеузловой равномерно распределенной нагрузки определяется с учетом, что на верхний пояс приходится половина собственного веса фермы: КН•м. W - момент сопротивления сечения: Mq - изгибающий момент от действия продольных и поперечных нагрузок, который определяем по формуле: (38) где ? - коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы в следствие прогиба элемента, который определяется по формуле: (39) ? - коэффициент продольного изгиба, который зависит от ? (предельной гибкости); =0,81 - при эпюрах прямоугольного очертания: Расчетный изгибающий момент определяем по формуле (32): Rc - расчетное сопротивление древесины сжатию, которое принимаем равным: Проверим напряжения по расчету на прочность сжато-изгибаемых элементов по формуле (36): 2) Нижний пояс1) Опорный узел изображен на рисунке 7. Проведем расчет площадки на смятие. Rcm - расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон, принимаем по табл. Конструктивно принимаем пластину размерами 420*330*20 и 2 накладки 720*230*10. Напряжение смятия торца верхнего пояса фермы определяем по формуле: Ncm - усилие смятия в верхнем поясе (Ncm = 534,55 КН);Дощатоклеенные стойки выполняются из досок толщиной не более 40 мм. Схематический разрез здания приведен на рисунке 10. Расчет стоек производится на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок (рисунок 11). Тогда при = 100 и распорках, располагаемых по верху колонн, расчетную длину стойки в плоскости рамы принимают l0 = 2H, из плоскости - l0 = H, где H = 4,2 м - высота до низа несущих конструкций покрытия. Определяется действующие на колонну расчетные вертикальные и горизонтальные нагрузки.На максимальные усилия: Для расчета колонн на прочность и устойчивость плоской формы деформирования принимаем значения: N=240,4 KH. Площадь сечения колонны: Момент сопротивления по формуле (6): Гибкость определяется по формуле: Коэффициент продольного изгиба по формуле (22): При древесине 2-го сорта и при принятых размерах сечения по табл. Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента вычисляется по формуле (10): . В данном случае эпюра момента близка к треугольной, поэтому по формулам (24) и (25) вычисляется: КН•м; Расчет на устойчивость плоск

Оглавление

Введение

1. Компоновка конструктивных элементов

2. Расчет ограждающей конструкции

3. Расчет несущей конструкции

3.1 Расчет фермы

3.2 Расчет узловых соединений фермы

3.3 Расчет стойки

3.4 Конструктивный расчет

4. Мероприятия по защите конструкций от гниения, возгорания и увлажнения

4.1 Защита деревянных конструкций от гниения

4.2 Защита деревянных конструкций от возгорания

4.3 Защита деревянных конструкций от увлажнения

Библиографический список

Современные темпы развития промышленного и гражданского строительства требуют широкого применения различных конструкционных материалов. Одним из путей улучшения структуры применяемых материалов, а также снижения металлоемкости строительства является внедрение конструкций из дерева и пластмасс. Деревянные конструкции, особенно заводского изготовления, в основном отвечают требованиям надежности и долговечности в условиях агрессивных химических воздействий и повышенной сейсмичности.

Наиболее рациональными областями применения деревянных конструкций являются здания, в атмосфере которых присутствуют слабоагрессивные газы, пыль или аэрозоли. В промышленности это предприятия по производству минеральных удобрений, электролитные цехи цветной металлургии, здания нефтяного и целлюлозно-бумажного производства. В сельском хозяйстве - это животноводческие помещения (коровники, свинарники, птичники), а также склады минеральных удобрений. Деревянные конструкции эффективны в условиях рассредоточенного строительства, так как для их перевозки и монтажа не требуются механизмы и машины повышенной грузоподъемности. В зданиях общественного значения ? спорт- и кинозалы, выставочные павильоны, крытые рынки при больших пролетах эффективно применение клееной древесины, где малый собственный вес конструкций играет важную роль. Интерьер таких зданий получается более выразительным.

Цель проекта - закрепить теоретические знания студентов, дать необходимые навыки проектирования зданий с несущими и ограждающими конструкциями на основе древесины, научить самостоятельной работе с технической и учебной литературой по данному предмету.

Исходные данные: Длина здания L = 60 м.

Пролет L 1 = 18 м; шаг L 2 = 6 м.

Высота до низа конструкций 4,2 м.

Несущие конструкции - трапециевидная ферма с нисходящим раскосом.

Вид покрытия - Настил по прогонам.

Район строительства - Москва.