Расчет ограждающих конструкций покрытия. Сбор нагрузок, действующих на рабочий дощатый настил. Анализ расчетных усилий и геометрических характеристик сечения. Конструирование арок, их размеры и проверка прочности. Параметры опорного и конькового узлов.
Аннотация к работе
Исходя из конструкции кровли проведем сбор нагрузок действующих на рабочий настил. Коэффициент надежности по нагрузке принимаем согласно п. Нагрузки и воздействия.) табл. Нагрузки и воздействия.) qн=S0 ?, S0 = 0,7*Се*Ст*?*Sg для Ханты-Мансийска: Sg = 3.2КПА (V снеговой р-он). Ветровую нагрузку не учитываем т.к по кровле с ??200 возникают разгрузочные коэффициенты Се1=-0.1 т.е. разгружают кровлю.Расчет ведем на нормальную составляющую нагрузки при ?=200. 6.14 (СНИП II-25-80)настил рабочий рассчитывается на следующие сочетания нагрузок: а) постоянная временная от снега (расчет на прочность и прогиб). б) постоянная временная монтажная (расчет только на прочность).Определим геометрические характеристики сечения рабочего настила; толщиной 2,5см.Для двухпролетной балочной схемы величина относительного прогиба определяется по формуле.Исходя из конструкции покрытия к данным представленным в табл. 1, добавим собственный вес прогонов и домножим на ширину грузовой площади, равной расстоянию между прогонами 1,3 м. Максимальный изгибающий момент над второй от края опоре: Над средними опорами момент: Так как то сечение прогона рассчитывается на косой изгиб. Нормальная составляющая к скату: Скатная составляющая (вдоль ската кровли): Тогда: Для средних опор: Расчетное значение нагрузок: Нормативное значение нагрузок: Моменты над средними опорами (расчетные):Для средних пролетов:Расчет на прочность элементов цельного сечения при косом изгибе проводим согласно п. Проверку прогиба (II группа предельных состояний) при косом изгибе выполняем по формуле (для равнопрогибной схемы работы прогона): , где где: Для средних прогонов: тогда Предельный относительный прогиб определяем по табл. Эпюра моментов имеет нулевые значения на расстоянии 0.21 (для равнопрогибной схемы рабочего прогона) от опоры В этих сечениях располагается гвоздевой стык для соединения досок. Принимаем диаметр гвоздя 0,4 см., тогда Определим несущую способность одного гвоздя на один шов сплачивания: гвозди работают несимметрично при одном шве между досками: По изгибу гвоздя (табл.Конструктивное решение: трехшарнирная клеедеревянная арка кругового очертания постоянного прямоугольного сечения без затяжки. Материал - древесина 2 сорта.Начало прямоугольных координат принимается в центре левого опорного узла арки. Определяем радиус арки: r = (l2 4f2)/(8f)=(182 4*7,42)/(8*7,4)=9,17 м.Полупролет арки делится на 8 частей, образующих девять сечений от x=0 до x=9 м. Согласно прил.3 п.2 [СНИП II-3-79] определяем координаты (х, у) дополнительного сечения арки,, соответствующее ?=50 . Координаты сечений, углы наклона касательных к оси полуарки в этих сечениях определяются по формулам: у = x = l/2 - r * sinj где: Д = r-f j=arcsin((l/2-x)/r).Табличный сбор нагрузок без учета криволинейности элемента Наименование нагрузок Нормативная, кг/м2 Коэффициент надежности по нагрузке gf Расчетная, кг/м2 Собственный вес арки: = =20.9 кг/м2, где qн - нормативная нагрузка от покрытия, защитного слоя настила, кровли и утеплителя; ксв - коэффициент собственного веса (для арок принимается равным 4) Суммируем все нагрузки, действующие на арку: =(3,9 8,25 14,52 26)*S/l=52,67*24,8/18=72.56 кг/м2Сочетания нагрузок: а) от равномерно распределенной нагрузки по всему пролету (постоянной): Определяем опорные реакции: VA=VB=ql/2=317,7*18/2=2859,3 кг. горизонтальная реакция: Н=ql2/8f=317,7*182/8*7,4=1738.76кг. б) от распределенной по треугольнику нагрузке на полупролете слева/справа р=719,7 кг/м2. Уравнение равновесия (для снеговой нагрузки слева): Мх= VA*x’ - px’2/2 px’ 3/(3l’) - Hy; Уравнение равновесия (для снеговой нагрузки справа): Мх= Vв*x’-Hy;Поперечное сечение принимаем прямоугольным, постоянной высоты и ширины. Ширину сечения арки принимаем b=0.1м. по сортаменту пиломатериалов, рекомендуемых для клееных конструкций.Проверку следует производить по формуле: G= , Коэффициенты условий работы: - мб=1 (зависит от высоты сечения балки) -мсл=1.05 (зависит от толщины слоя) [СНИП II-25-80], табл. Максимальные усилия: Ммах=-5409.89 кг м., изгибающий момент.Проверку производим по формуле: Максимальное напряжение скалывания: t=Проверку следует производить по формуле: G= 1, где JM - коэффициент, определяемый по формуле: jm=140 , где - расстояние между опорными сечениями элемента; Т.к на участке lp из плоскости деформирования имеются закрепления в виде прогонов, коэффициент jm следует умножать на коэффициент крм и коэффициент j следует умножать на коэффициент KPN по формулам: KPM = 0.142 * lp/h 1.76 * h/lp 1.4ap = 0.142 * 1240/56,7 1.76 * 56,7/1240 1.4 *1.152 = 4,79Опорный узел решается с помощью стального башмака из опорного листа и двусторонних фасонок с отверстиями для болтов. Расчет узла производится на действие максимальных продольной N=4862,46 кг и поперечной Q=1112,44кг кг/м сил. Опирание в узлах выполняется неполным сечением высотой hб ? 0.4h= 0.4*56,7 = 22,68 см. Они воспринимают поперечную силу и работают симметрично при ширине сечения b=с=10см, при двух швах nш =2 и угле смятия a=900. Опреде
План
Содержание
Исходные данные
Часть I. Ограждающие конструкции покрытия. Расчет конструкции покрытия
1.1 Расчет двойного дощатого настила
1.2 Сбор нагрузок
1.3 Определение расчетных усилий и геометрических характеристик сечения
1.4 Проверка прочности и жесткости принятой конструкции настила
1.5 Проверка прогиба
1.6 Расчет прогонов
1.7 Определение геометрические характеристики сечения прогона
1.8 Проверка прочности и жесткости прогонов
1.9 Расчет гвоздевого стыка
Часть II. Несущие конструкции. Арки
2.1 Конструирование арок
2.2 Определение геометрических размеров
2.3 Определение внутренних усилий
2.4 Сбор нагрузок
2.5 Статический расчет
2.6 Подбор сечения арок
2.7 Проверка прочности по нормальным напряжениям при сжатии с изгибом
2.8 Проверка по касательным напряжениям
2.9 Проверка устойчивости плоской формы деформирования
2.10 Расчет узлов арки
2.10.1 Опорный узел
2.10.2 Коньковый узел
Список используемой литературы
Исходные данные
- назначение здания - выставочный павильон.
- ограждающая конструкция - дощатый настил по деревянным прогонам.