Разработка технического проекта и рабочих чертежей

Кроме гвоздей, ставим конструктивно один сжатый болтd=1,2 см, который в расчет не принимаем.3 Расчет колонны3.1 Исходные данныеОсновные стойки, жестко защемленные в фундаментах и шарнирно связанные с ригелем, образуют основную двухшарнирную поперечную раму каркаса здания.В нашем случае в качестве ригеля используется четырехпанельнаяферма кругового очертания с металлическим нижним поясом.Колонны рассчитывают на нагрузки:– на вертикальные постоянные нагрузки от веса покрытия, стенового ограждения и собственного веса;– на вертикальные временные снеговые нагрузки, нагрузки различных коммуникаций, размещаемых в плоскости покрытия;– на горизонтальные временные ветровые нагрузки;– на горизонтальные нагрузки, возникающие при торможении мостовых и подвесных кранов (у нас их нет).Таким образом, на раму действует система вертикальных и горизонтальных нагрузок.Проектируем клеедосчатую колонну прямоугольного сечениязаводского изготовления. По высоте сечение принимаем постоянным, потому что здание является однопролетным одноэтажным с напольным транспортом. Подвесных и мостовых кранов нет.Отметка низа ригеля + 10,000 м.Вид проектируемой стойки – клеедосчатая колоннаЗдание II уровня ответственности, отапливаемое.Район строительства по ветровой нагрузке –III.Древесина – сосна 2 сорта.Металл – сталь класса А400.Для предохранения низа колонны от увлажнения и загнивания, колонну опираем на фундамент через антисептированную прокладку из твердой породы древесины.3.2 Подбор поперечного сечения стойки.Согласно [7], стр. 258, высоту сечения колонны hк принимают в пределах , а ширину сечения с учетом сортамента пиломатериалов. Н – высота стойки, Н = 10,0 м.Задаемся высотой сечения = 1/14*10,0 = 0,69 м. Принимаем высоту сечения равной 0,75 м.Ширина сечения = 0,75/5 = 0,15 м, с учетом [8] ширину примем 0,25 м.Основная рама представляет собой один раз статически неопределимую систему. За лишнюю неизвестную принимают силу Х, приложенную на уровне верха стоек на оси нижнего пояса ригеля (Рис. 4).Рис. 4. Расчетная схема рамы.При определении силы Х допускается, что ригель представляет собой стержень цельного сечения с жесткостью, равной бесконечности EFриг = ∞. Поэтому горизонтальные перемещения шарнирного конца левой и правой стоек (прогибы) будут одинаковы:Для схемы, показанной на Рис. 4, значения fЛ и fП определяются как для защемленных консольных балок:;.Приравниваем выражения:.Выносим общий множитель:.Отсюда неизвестное Х:,где Н – высота стойки, Н = 10,0 м; – активнаяпогонная горизонтальная ветровая нагрузка;–отрицательная (отсос) погонная горизонтальная ветровая нагрузка.Определение погонной нагрузки от ветра, распределенной по высоте стойки ([1], п. 11.1.3):С наветренной стороны:.С подветренной стороны:.w0 – нормативное значение ветрового давления, для III ветрового района w0= 0,38 кН/м2 ([1], п. 11.1.4)k–коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.Тип местности В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 мВысота стойки составляет 10,0 м,k = 0,65 ([1], п. 11.1.6)ceи ce3 –аэродинамические коэффициенты ([1], п. 11.1.7. и прил. Д1, п. 2)ce – с наветренной стороны.Для здания с двускатными покрытиями ce= 0,8.ce3 – с подветренной стороны,при = 51/31 = 1,65 и = 10,0/31,0 = 0,32< 0,5, определяем интерполяцией ce3 = 0,47,b– длина здания, b = 51,0 мl –пролет здания, l = 31,0 мВ – шаг поперечных рам здания, В = 6,0 мγf – коэффициент надежности по ветровой нагрузке,γf= 1,4 ([1], п. 11.1.12).С наветренной стороны: = 0,38*0,65*0,8*6,0*1,4 = 1,66 кН/м.С подветренной стороны: = 0,38*0,65*0,8*0,47*6,0*1,4 = 0,78 кН/м.–сосредоточенная активная ветровая нагрузка с вертикальной части ригеля приложенная на уровне верха стойки:.–отрицательная (отсос) ветровая нагрузка с вертикальной части ригеля приложенная на уровне верха стойки:.h – высота опорной части ригеля, на который действует ветровой напор.Так как в качестве ригеля используем ферму, то h = 0, поэтому , и .Следовательно, выражение для неизвестной Х примет вид:; = 3*10,0/16*(1,66-0,78) = 1,65кН.Расчет сжато-изгибаемой стойки на прочность производим по формуле [2], п. 6.17:Максимальное продольное усилие,Nпост – опорная реакция ригеля от веса покрытия,Nпост = RAпост = 69,905/2 = 34,95 кН;Nснег – опорная реакция ригеля от снеговой нагрузки,Nснег = RAснег = 413,819/2 = 206,91 кН;GСТ – собственный вес стойки Нормативный: = 10,0*0,75*0,25*5,0 = 9,0кН.Расчетный: = 9,0*1,1 = 9,9кН. = 34,95+206,91+9,9 = 251,76кН.Дополнительный изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок:.Максимальный изгибающий момент в основании стойки:.Так как , то , = 1,66*10,0*10,0/2 = 83 кН*м = 8300 кН*см.ξ – коэффициент, учитывающий дополнительный момент ([2], п. 6.17.),φ – коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости, определяемый по [2], п. 6.3.Согласно [2], табл. 17, п.1 предельная гибкость для колонны составляет λпред = 120. Гибкость элемента цельного сечения ([2], п. 6.4.),l0 – расчетная длина элементаl0 = l*μμ – коэффициент, μ = 2,2 ([2], п. 6.21) – при одном свободно нагруженным конце (узел с ригелем) и другом защемленным конце (фундамент);l –свободная длина элемента, l = 1000см (высота стойки);r– радиус инерции; = (75,0^2/12)^0,5 = 21,65 см,А – площадь сечения;I – момент инерции; = 1000*2,2/21,65 = 97,55<120;Гибкость 120 > λ = 110 > 70,поэтому: = 3000/97,55^2 = 0,32А = 3000 для древесины;Fрасч = Fбр – площадь поперечного сечения стойки;Fрасч = Fбр = 25*75 = 1875 см2; = 1-251,76/0,32/1,5/1875 = 0,72; = 8300/0,72 = 11528 кН*см.Wрасч – момент сопротивления стойки = 25*75^2/6 = 23437,5 см3,RC–расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;RC= 1,5 кН/см2; = 251,76/1875+11528/23437,5 = 0,63кН/см2< = 1,5 кН/см2.Условие выполнено.4 Мероприятия по обеспечению долговечностидеревянных конструкцийК мерам конструкционной защиты от гниения деревянных конструкций относится: устройство надежной гидроизоляции и пароизоляции, обеспечение свободного доступа к опорным узлам конструкций, гидроизоляция деревянных элементов от кирпича, металла и бетона, устройство вентиляционных продухов в стеновых панелях и плитах покрытия.В наружных стенах отапливаемых помещений производят утепление гнезд во избежание конденсации влаги на поверхности опор и опорных частей конструкций. Торцы элементов опорного узла должны отстоять от задней стенки гнезда не менее чем на 3 см.Древесину опорных частей несущих конструкций при их сборке обрабатывают антисептической обмазкой или усиленными антисептическими водными растворами на участке длиной не менее 0,75 м. Деревянные прокладки под опорными частями конструкций антисептируют пастами; рекомендуется обработка подкладок в горячей ванне с маслянистыми антисептиком или усиленным антисептическим водным растворам. В целях повышения огнестойкости несущих деревянных конструкций рекомендуется выполнять их из небольшого количества массивных цельных элементов. Дощатые конструкции желательно делать беспустотными, заполняя просветы между отдельными досками сплошными прокладками. В условиях повышенной пожарной опасности рекомендуется поверхностная пропитка и покраска антипиренами всех деревянных частей ферм и других открытых элементов покрытия.ЗаключениеВ ходе работы над курсовой работой был произведен расчет основных несущих конструкций здания. В качестве основных материалов для несущих деревянных конструкций приняты пиломатериалы из сосны. Ограждающая конструкция покрытия решена в виде клеефанерной плиты с утеплителем.В соответствии с теорией расчёта строительных конструкций, расчёт деревянных конструкций производился по двум предельным состояниям:на прочность, с проверкой устойчивости сжатых и сжато изгибаемых элементов на действие расчётных нагрузок;по жёсткости с проверкой допустимых деформаций (прогибов) и перемещений от действия нормативных нагрузок.Список литературыСП 20.13330.2011. «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – М., 2011.СП 64.13330.2011. «Деревянные конструкции». Актуализированная редакция СНиП II-25-80. – М., 2011.СНиП II-25-80. «Деревянные конструкции». – М., 1986.Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб.для вузов/ В.Д. Буданов, М.М. Гаппоев и др.; Под ред. Г.Г. Карлсена и Ю.В. Слицкоухова.-5-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1986.-543с., ил.Зубарев Г.Н., Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб.пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. «Промышленное и гражданское строительство».-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш. школа, 1990-287с., ил.Примеры расчета металлических конструкций: Учеб.пособие для техникумов./ Мандриков А.П.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1991.-431 с.: ил.Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб.для вузов/Ю. В. Слицкоухов, В. Д. Буданов, М. М. Гаппоев и др.; под ред. Г. Г. Карлсена и Ю. В. Слицкоухова. – 5–е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 543 с.ГОСТ 24454–80*. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. – М., 1986.