Особенность несущих конструкций - Методичка

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсового проекта по дисциплине “Конструкции из дерева и пластмасс” для специальности 2903 Методические указания разработал к.ф. Методические указания предназначены для студентов специальности “Промышленное и гражданское строительство” дневной и заочной формы обучения, выполняющие курсовой проект по конструкциям из дерева и пластмасс. В методических указаниях дана необходимая теоретическая и справочная информация, а так же приведен пример расчета дощатоклееной рамы. Методические указания утверждены на заседании кафедры.Деревянные рамы применяют в качестве несущих каркасов одноэтажных зданий павильонного типа различного назначения. Рамы решают обычно по трехшарнирной схеме с шарнирными опорными и коньковым узлами и жестким узлом в месте соединения ригеля со стойкой (карнизным узлом). Стойки и ригели таких рам выполняют в виде многослойных пакетов с плавно переменным или ступенчато - переменным по длине сечением. Сопряжение ригеля со стойкой в карнизном узле осуществляют на месте изготовления рам стыкованием клееных пакетов ригеля и стойки на зубчатом соединении, с перекрытием стыка фанерными накладками на клею или плавным переходом стойки в ригель путем гнутья досок в этом узле. При небольших пролетах и нагрузках такие рамы можно устраивать из цельных брусьев на подсобных предприятиях строительных организаций.Криволинейность карнизных узлов достигается выгибом слоев (досок) по окружности при изготовлении рам. Так как по условиям гнутья отношение радиуса кривизны к толщине слоя (R/?)не может быть меньше 150, то толщина слоев для изготовления дощатоклееных гнутых рам после фрезерования будет составлять не более 1,6 - 2,5 см. Следовательно, дощатоклееные гнутые рамы более трудоемки в изготовлении, чем арки и требуют большего расхода древесины и клея. Сечение рамы делают прямоугольным, а высоту сечения - переменной по длине, что достигается уменьшением числа досок в пакете с внутренней стороны рамы. Менее сложно и трудоемко изготовление дощатоклееных гнутых рам с применением ступенчатого изменения высоты сечения (рис.1, б), которые разработаны для пролетов 12 и 18 м.Запроектировать и рассчитать несущие конструкции покрытия птицеводческого здания шириной в плане 18 м. Ограждающая часть покрытия состоит из прогонов, по которым уложена кровля из профилированного настила. В качестве несущих конструкций покрытия принимаем деревянные гнутоклееные трехшарнирные рамы (рис 4, а). Для обеспечения устойчивости рам из своей плоскости и общей жесткости покрытия устраиваются скатные связи в виде связевых ферм и распорок, располагаемых по длине здания через 6 - 8 пролетов.Тип местности В: городские территории, лесные массивы, препятствия высотой более 10 м. S0=100кг/м2 нормативное значение для III снегового района, тип местности В (СНИП 2.01.07-85*) Собственный вес рамы при кс.в=6 .определяется по формуле где gн и рн-соответственно нормативные постоянная и временная нагрузки; Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия S следует определять по формуле: S=S0? m, где S0-нормативное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п.5.2; m=1-коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп.5.3-5.6. qпокрытия/qснег=15/100=0,15<0,18, тогда gf=1,6Для расчета рамы предварительно задаемся основными размерами, определяющими схему и сечения элементов рамы. Общий вид проектируемой полурамы и ее сечения изображен на рис. За расчетную ось рамы принимаем параллельную наружному контуру линию, походящую через центр тяжести конькового сечения рамы. При предварительно принятых размерах сечений рамы ось расположена от наружного контура на расстоянии h0 = 22 см. Расчетная схема рамы в этих осях изображена на рис.При расчете учитываем две схемы загружения: а) полная нагрузка по всему пролету; б) постоянная нагрузка расположена по всему пролету, а временная (снеговая) - на половине пролета. Для определения изгибающих моментов в раме при этих двух схемах загружения достаточно произвести расчет рамы только на единичную нагрузку q=1кгс/м, расположенную на левой половине пролета 4,б, а затем пропорционально вычислить значения моментов для каждого вида загружения в табличной форме. Опорные реакции: Изгибающие моменты в любом сечении на левой половине рамы определяем по формуле Результаты вычислений величин изгибающих моментов от единичной нагрузки,постоянной и снеговой нагрузок, а также расчетные величины моментов приведены в табл.2Сечения рамы проектируем прямоугольными. Для изготовления гнутоклеенных рам принимаем доски сечением 22?150мм. Сечение рамы в месте максимального момента принимаем из 38 досок; В сечении 2 ось расчетной схемы рамы не совпадает с центром тяжести расчетного сечения (см. рис.5.). Вследствие этого продольная сила, определенная относительно оси рамы, вызывает относительно центра тяжести сечения дополнительный изгибающий момент.

Содержание

Введение

1. Дощатоклееные гнутые рамы

2. Пример расчета дощатоклееной гнутой рамы

2.1 Сбор нагрузок

2.2 Геометрические размеры рамы

2.3 Определение усилий в расчетных сечениях рамы

2.4 Поверка сечений рамы

2.5 Проверка устойчивости плоской формы деформирования

2.6 Конструкция и расчет узлов рамы

2.6.1 Расчет конькового узла

2.6.2 Расчет опорного узла

Список используемой литературы

Деревянные рамы применяют в качестве несущих каркасов одноэтажных зданий павильонного типа различного назначения. Чаще всего используют однопролетные симметричные рамы с двускатным ригелем. Рамы решают обычно по трехшарнирной схеме с шарнирными опорными и коньковым узлами и жестким узлом в месте соединения ригеля со стойкой (карнизным узлом).

В современном строительстве применяют главным образом рамные конструкции заводского изготовления. Стойки и ригели таких рам выполняют в виде многослойных пакетов с плавно переменным или ступенчато - переменным по длине сечением. Сопряжение ригеля со стойкой в карнизном узле осуществляют на месте изготовления рам стыкованием клееных пакетов ригеля и стойки на зубчатом соединении, с перекрытием стыка фанерными накладками на клею или плавным переходом стойки в ригель путем гнутья досок в этом узле.

Сборные рамы, отдельные элементы которых перевозят на место строительства в разобранном виде, выполняют обычно с устройством дополнительных подкосов в карнизных узлах. При небольших пролетах и нагрузках такие рамы можно устраивать из цельных брусьев на подсобных предприятиях строительных организаций.

Рамные конструкции по сравнению с арочными имеют значительно больший собственный вес. При предварительном определении собственного веса рам по формуле (1) следует принимать коэффициент .

Собственный вес несущих конструкций приближенно определяют по формуле: ,

где qн и рн - соответственно нормативные постоянная и временная нагрузки;

l - пролет в м;

кс.в - коэффициент собственного веса.

Расчет трехшарнирных деревянных рам производят обычными приемами статики.

Рамные конструкции отличаются от арочных своим очертанием, которое сильно влияет на распределение изгибающих моментов в пролете. При ломаном очертании рамы в жестком карнизном узле при загружении как левой, ак и правой половины рамы возникают моменты одного знака. В результате при загружении рамы по всему пролету угловые моменты сильно увеличиваются, что ограничивает длину пролетов, перекрываемых рамами, до 18 - 30 м.

Рамы могут воспринимать горизонтальные нагрузки, обеспечивая поперечную устойчивость здания без защемления стоек и без устройства жестких поперечных стен. Рекомендуется делать рамы трехшарнирными, так как в статически определимых системах не происходит перераспределения усилий при деформировании под длительно действующей нагрузкой, что обеспечивает соответствие их расчетным усилиям.