Материал: Крытый ток в г. Куйбышеве

Крытый ток в г. Куйбышеве

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по «Конструкциям из дерева и пластмасс»

на тему «Крытый ток в г. Куйбышеве»

Выполнил: ст.гр. ПГС-10-2 Хугаев А.Р.

Принял: ст.преп.Едзоева Ф.А.

Владикавказ 2014 г

Содержание

I.Расчет и конструирование основных несущих элементов покрытия

.Расчет настила покрытия

.Расчет неразрезного прогона покрытия. Технико-экономическое сравнение вариантов несущих конструкций здания. Расчет и конструирование трехшарнирной подкосной рамы

.Геометрический расчет

.Статический расчет

.Подбор сечения

.Расчет и конструирование узлов. Меры защиты древесины

.От гниения

.От возгорания

Список использованной литературы

конструирование несущий покрытие настил

I.Расчет и конструирование основных несущих элементов покрытия

.Расчет настила покрытия

Кровля рубероидная трехслойная с уклоном 0,1. Настил одинарный из сосновых досок. Шаг несущих конструкций 4,7 м.

Выбор конструктивной схемы. Принимаем покрытие с неразрезными прогонами, поставленными на расстоянии 1,4 м по скату крыши.

Статический расчет.

Нагрузки по первому сочетанию (см. Рис.1) по табл.1.

Таблица 1. Нагрузки, кН/м²

Для г.Куйбышевр0=1,8 кН/м²; с=1; v=4 м/с; k=(1,2-0,1∙4)0,9=0,72.

При ; n=1,55.

Расчет ведем на нормальную составляющую действующей нагрузки:

;

;

По формуле .

Определяем толщину настила:

, откуда W=M/=49/1,37=36 см³,

где =1,3/0,95=1,37 кН/см²; .

см при b=100 см. По сортаменту h=1,9 см.

Прогиб по формуле:

,

где J=100∙1,93/12=57 см4, Е=103 кН/см2/l=0,527/140=1/266fпред=1/150∙0,95=1/143.

Статический расчет по второму сочетанию нагрузок (см. рис.2)

Принимаем доски настила шириной 15 см. В этом случае сосредоточенная нагрузка передается на две доски и bрасч=30 см. Нагрузка от веса настила (см.табл.1):

gс.в.=0,105∙0,3∙0,995=0,031 кН/м

Сосредоточенная нагрузкаР=1∙1,2∙0,995=1,2 кН

Изгибающий момент в сечении под нагрузкой:

М=0,07∙0,031∙1,42+0,207∙1,2∙1,4=0,352 кН∙м

Проверяем напряжение для принятой толщины досок:

где W=301,92/6=18,05 см3.

2.Расчет неразрезного прогона покрытия

Расчетная схема прогона-неразрезная балка с равными пролетами по всей длине. Нагрузка от покрытия (см.табл.1), кН/м:

gn=0,1951,4=0,273; g=0,2351,4=0,329.

Ориентировочно нагрузка от собственного веса:

gnс.в.=0,12 кН/м; gс.в=0,13 кН/м,

Снеговая нагрузка (табл.1), кН/м:

pn=1,2961,4=1,81; р=1,811,4=2,53.

Нормальная составляющая нагрузки, кН/м:

qnx=(0,273+0,12+1,810,995)0,995=2,18;=(0,329+0,13+2,530,995)0,995=2,96.

Скатная составляющая воспринимается настилом и передается на коньковые прогоны.

Изгибающий момент по формуле:

Ммакс=qxl2/12=2,964,72/12=5,45 кНм.=M/Rи=545/1,37=398 см3, где Rи=13/0,95=13,7 МПа.

По приложению 1 [2] принимаем сечение из двух досок размером 50×75 мм с Wx=765,6 см3; Jx=6699,2 см4.

Прогиб прогона:=qnl4/(384EJ)=0,02184704/(3841036699,2)=0,41 см;/l=0,41/470=1/1146fпред=1/2000,95=1/190.

В крайних пролетах ставим дополнительную доску такого же сечения. В стыке досок прогона ставим гвозди диаметром 4 мм, l=120 мм в два ряда с каждой стороны стыка. По длине доски скрепляем гвоздями в шахматном порядке через 500 мм.

s1=15d=150,4=6 см; a =5 см; а1=5-1,50,4=4,4 см.

Расчетная несущая способность гвоздя, кН:

Тс=0,35сd=0,3550,4=0,7;

Та=kиаd=0,384,40,4=0,67;

Ти=2,5d2+0,01а2=2,50,42+0,014,42=0,59,

где kи=0,38 при а1/с=4,4/5=0,88.

Количество гвоздей:

nrv=Mоп/(2xтТминn)=545/(285,50,590,95)=10,69 шт.

Принимаем количество гвоздей 12 штук.

III.Расчет и конструирование трехшарнирной подкосной рамы

1.Геометрический расчет

Геометрическая схема рамы приведена на рис. 3.Задаваясь уклоном кровли i=1/10; =5; sin=0,0871; tg=0,0874; cos=0,996, определим длины консолей и основные геометрические характеристики рамы:

;

;

.

По геометрическим размерам этой рамы найдем основные углы между ее стержнями и необходимые тригонометрические величины. Величину угла , образованного стойками рамы и подкосами, определяем из выражения

;

=3147΄; sin=0,522; cos=0,853.

Величина угла  между ригелем и подкосом

;=0,804; cos=0,594; tg=1,35.

Величина угла  между ригелем и стойкой

=0,996; cos=0,087; tg=11.43.

.Статический расчет

Расчетная схема рамы приведена на рис. 4. На расчетной схеме ось ригеля проходит через середину высоты сечения конца консоли и середину высоты сечения ригеля в коньке. Появляющиеся при этом эксцентриситеты приложения нормальной силы в отдельных сечениях ригеля в дальнейшем учитываются в расчете. Оси стойки и раскоса являются их геометрическими осями. Ввиду частого расположения прогонов кровли нагрузку на ригель рамы считаем равномерно распределенной.

Нагрузки:

.Собственный вес кровли с учетом веса прогонов: нормативная нагрузка 0,315кН/м²; расчетная нагрузка 0,365 кН/м².

.Собственный вес рамы с учетом веса связей:

где  и нормативные нагрузки от собственного веса и снега;

 коэффициент собственного веса для рамных конструкций;

 пролет рамы с учетом консолей;

 коэффициент, учитывающий вес связей;

 коэффициент перегрузки для постоянной нагрузки.

Расчетная нагрузка от собственного веса конструкций на ригель

g=(0,365+0,47)5,5=4,59 кН/м.

3.Снеговая нагрузка рсн=2,675,5=14,68 кН/м.

.Ветровая нагрузка [1] qн=q0cв,

где q0=0,38 кН/м²- нормативный скоростной напор для IIIгеографического района при высоте до 10 м;в- аэродинамический коэффициент.

Ветровая нагрузка на стойки рамы:

с наветренной стороны

 кН/м.

Здесь  коэффициент перегрузки, равный 1,2;

 расстояние между рамами вдоль здания.

с подветренной стороны

 кН/м.

Ветровая нагрузка на ригель:

с наветренной стороны

 кН/м.

с подветренной стороны

 кН/м.

Определение усилий в элементах рамы

а) От собственного веса конструкций (рис. 5.)

Нагрузку от собственного веса конструкции из-за малой величины уклона кровли (1:10) принимаем равномерно распределенной по горизонтальной проекции плана.

Ввиду симметричности рамы вертикальные опорные реакции равны: А=А΄=g(0,5l+a)=4,59(0,5+2,4)=56 кН. Распор рамы найдем из равенства нулю моментов сил относительно ключевого шарнира С:

Мс=0;

Продольные усилия в элементах рамы:

в подкосах

в стойках

в ригеле в сечениях у ключевого шарнира С

;

в сечениях у узлов В и В с внутренней стороны

с наружной стороны

в сечениях у узлов Б и Б с наружной стороны

с внутренней стороны

Изгибающие моменты определяем в опорных сечениях ригеля рамы (в узлах Б, В, Б, В), а также в промежуточных сечениях его в точках 1, 2, 3, 1, 2 3, т.е. через каждые 1,9 м по длине проекции ригеля и в точках 4 и 4, расположенных посередине между точками Б-В и Б-В, и в точках 5 и 5, расположенных посередине консолей: