Конструирование и расчет основных несущих конструкций - Курсовая работа

Целью курсового проекта служит получение навыков в конструировании и расчете основных несущих конструкций однопролетного одноэтажного промышленного здания, материалом которых является дерево.Компоновочные параметры зданияРасчет плиты сводится к расчету продольных ребер, совместно воспринимающих всю приложенную к плите нагрузку. Сбор нагрузок осуществляется по предварительно принятым, ориентировочным размерам элементов каркаса и средств соединения. Предварительно принята ширина продольных и поперечных ребер b=12.5 см, высота продольных ребер h1 =12.5 см - нижний брус, h2=12.5 см - верхний брус, высота поперечных ребер h3=12.5 см. Сбор нагрузок на плиту покрытия Вид нагрузки НагрузкаМомент сопротивления, из условия обеспечения прочности нормальных сечений по первому предельному состоянию [1]: Rи = 1,3 КН/см2 - расчетное сопротивление древесины 2-го сорта изгибу по [1, табл. Момент инерции, из условия обеспечения достаточной жесткости ребра как изгибаемого элемента по второму предельному состоянию: , где kf =9.6 - коэффициент, зависящий от вида нагружения и граничных условий; Принимаем размеры поперечного сечения ребра из двух составляющих элементов: Количество связей сдвига на полудлине продольного ребра: кт = 1 - коэффициент неравномерности распределения сдвигающих усилий между связями сдвига при изгибе распределенной нагрузкой и расстановке связей сдвига с переменным шагом; Принимаем количество связей на полудлине: nc=8. Дополнительная связь устанавливаются в середине пролета для закрепления поперечного ребра и для уменьшения напряжений в верхнем элементе продольного ребра от местного изгиба.Согласно заданию - ферма треугольной формы с расчетным пролетом: Lo=16.800 м, со стрелой подъема: f = 2.950 м.Согласно [2], статический расчет стропильной фермы принятой геометрии производится на действие постоянных и снеговой нагрузок (приложенной по всему пролету и на его половине). Сбор нагрузок на стропильную ферму Вид нагрузки Нагрузка, КН/м2 Погонная нагрузка, КН/м Собственный вес фермы: kj = 2,5 - коэффициент «собственного веса» фермы, зависящий от типа конструкции.Статический расчет стропильной фермы Стержень От единичной нагрузки 1 КН/м Постоянная нагрузка, q=3.368 KH Снеговая нагрузка, q=14.400 KH Расчетное усилиеПродольная сила: N= 371.475 KH; Максимальный изгибающий момент от поперечной нагрузки: Для уменьшения величины изгибающего момента используется эксцентричное сопряжение панелей верхнего пояса в узлах фермы через жесткие торцевые диафрагмы. Минимально допустимая высота диафрагмы определяется из расчета опорного торца панели на смятие: Продольная сила передается торцам нижнего и верхнего составляющих элементов - брусьев - для снижения общего количества связей сдвига вследствие восприятия части сдвигающих усилий по плоскости сплачивания торцевыми диафрагмами. При таком загружении появляется эксцентриситет: x = 0.6 - коэффициент деформационных приращений изгибающих моментов. Определение момента, образуемого за счет эксцентричного сжатия панели верхнего пояса: Суммарная сдвигающая сила на полудлине плоскости соединения панели верхнего пояса как стержня целого сечения: от поперечной нагрузки: от изгибающего момента Ме с учетом нагружения через диафрагмы: Расчетное количество связей сдвига, необходимое для восприятия сдвигающих сил на полудлине стержня (с учетом их деформационных приращений): Количество связей сдвига, подлежащих установке (с учетом работы опорных диафрагм, перекрывающих плоскость сплачивания): kдq=0.833 - коэфф. работы опорных диафрагм при изгибе под распределенными нагрузками. прочность нормальных сечений: - прочность средств соединения: Прочность составного стержня по нормальным сечениям и прочность средств соединения обеспечены.Нижний пояс фермы выполнен из проката уголкового профиля по ГОСТ 8509-72, сталь марки ВСТ3Пс6.1 по ГОСТ 1380 - 71*, согласно [3].Так как разница в величине усилий в отдельных панелях нижнего пояса значительна, усилия определяются в каждом элементе по отдельности. Требуемая площадь сечения: gn = 0.95 - коэффициент надежности по назначению для II класса надежности [2, прил. Принимаем два уголка 75х7: Элементы 3-5.Используются деревянные элементы с поперечным сечением: b х h = 7.5 х 17.5 см. Размер h = 17.5 см принят из условия равности ширине сечения верхнего пояса фермы для упрощения узловых сопряжений. Размер в плоскости b = 7.5 см принят из условия размещения болтов d = 12 мм для закрепления стойки к панели верхнего пояса ферм, при этом: b ? 2 S3 = 2 • 2.5d = 6.0 cm. Определение гибкости элемента (в плоскости фермы): lo = 139.15 см - геометрическая высота элементов 2-3, 5-6. imin = 40.169 см - радиус инерции по меньшей стороне элемента. В связи с большой величиной усилий растяжения эти элементы целесообразно изготавливать из двух арматурных стержней классаКонструированию и расчету подлежат: опорная торцевая диафрагма, опорная пластина, ребра жесткости, сварные швы. Толщина торцевой диафрагмы определяется из расчета отдельных ее участков на поперечный изгиб под дей

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1. Компоновка основных несущих конструкций 5

2. Проектирование плиты покрытия 6

2.1. Сбор нагрузок 6

2.2. Конструктивный расчет продольного ребра 7

3. Проектирование стропильной фермы 10

3.1. Сбор нагрузок 10

3.2. Статический расчет фермы 11

3.3. Конструктивный расчет верхнего пояса 11

3.4. Расчет нижнего пояса фермы 14

3.5. Расчет элементов раскосной решетки 15

3.6. Расчет и конструирование узлов фермы 15

3.6.1. Опорный узел 15

3.6.2. Промежуточный узел фермы по верхнему поясу 17

3.6.3. Коньковый узел фермы 19

3.6.4. Промежуточный узел по нижнему поясу 20

4. Проектирование колонны 21

4.1. Сбор нагрузок 21

4.2. Определение изгибающих моментов в колоннах 22

4.2.1. Расчетные сочетания нагрузок 22

4.2.2. Конструктивные параметры колонны 22

4.5. Конструктивный расчет колонны 24

4.5.1. Расчет колонны при сочетании нагрузок 1а (центральное сжатие) 24

4.5.2. Расчет колонны при втором сочетании нагрузок (сжатие с изгибом) 25

4.5.3. Расстановка нагельных пластин 26

4.6. Проектирование базы колонны 27

4.6.1. Конструктивный расчет анкерных болтов 27

4.6.2. Конструктивный расчет башмака колонны 28

4.6.3. Прочность контактных сопряжений по обрезу фундамента 29

Список литературы 30