Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли
Несущие конструкции каркаса, тип ограждающей конструкции кровли. Компоновка рабочего сечения панели. Сбор нагрузок на панель. Расчетные характеристики материалов. Проверка панели на прогиб. Прочность сжатой обшивки: превышение расчетного сопротивления.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.03.2010 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
5
Исходные данные
|
Район строительства |
IV |
|
|
Несущие конструкции каркаса |
Гнутоклееная рама |
|
|
Шаг несущих конструкций |
4,5 м |
|
|
Высота в коньке |
5,7 м |
|
|
Пролет |
15 м |
|
|
Длина здания |
49,5 м |
|
|
Тип кровли |
Теплая |
|
|
Материал кровли |
Мягкая черепица |
|
|
Тип ограждающих конструкция |
Плита клеефанерная с двумя обшивками, в=1,5м |
|
|
Уклон кровли: |
14°02 |
Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли
Номинальные размеры в плане: 1,48х4,48м (рис.1.1).
Ребра из сосновых досок II сорта.
Обшивки панели из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 10мм соединяются с деревянным каркасом клеем марки ФР-12 по ТУ 600601748-75.
Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC 37 с объемным весом г=0,3 кН/м3. Плиты - 1200х600мм.
Пароизоляция - паронепроницаемая антиконденсатная полимерная ткань FOLIAREX 110г/ м3.
Над утеплителем предусмотрена воздушная прослойка, вентилируемая вдоль панели. Кровля принята из рулонных материалов - кровельная плитка KATEPAL.
Компоновка рабочего сечения панели.
Ширина панели берется равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания bп=1480мм - при прямолинейном очертании несущих конструкция.
Направление волокон наружных шпонов фанеры в верхней и нижней обшивках панели принимается продольным, с целью обеспечения полноценного стыкования листов фанеры «на ус» при склеивании их в виде непрерывной ленты.
Для дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитно склеенную коробчатую панель, принимаем черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (ГОСТ 8486-86Е) сечением 44х150 мм. После сушки до влажности W=12% и четырехстороннего фрезерования для склейки применяются чистые доски сечением 36х144 мм.
Расчетный пролет панели: lр = 0,99 * 4480 = 4435 мм.
Высота плиты принимается: hп = hр + 2 · дф = 144 + 2 · 10 = 164 мм.
Каркас панели принимается их четырех продольных ребер (рис).
Шаг ребер принимается из расчета верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперек волокон от сосредоточенной силы Р = 1 · 1,2 = 1,2 кН как балки, заделанной по концам (у ребер) шириной 100 см.
Расчетная схема
Расстояние между ребрами в осях:
46,93 см
Тогда расстояние между ребрами в свету:
С0 = С - bp = 46,93 - 3,6 = 43,3 см
кН·см
Момент сопротивления обшивки шириной 100 см:
см3
Напряжение от изгиба сосредоточенной силой:
кН/см2 = 4,2мПа < Rн · mн = 4,2 · 1,2 = 5,04,где mн =1,2 -
коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.
Для придания жесткости каркасу продольные ребра соединены поперечными ребрами, расположенными по торцам и в середине панели.
Продольные кромки панелей при установке стыкуются при помощи специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смежных панелей даже под давлением сосредоточенной нагрузки, приложенной к краю одной из панелей (рис).
Сбор нагрузок на панель.
Панели предназначены для укладки по несущим деревянным конструкциям.
По скомпонованному сечению панели составляем таблицу нормативных и расчетных нагрузок на 1 кв. м. панели. Подсчет нагрузки на 1 кв. м. панели представлен в табл.1.
|
№ п/п |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
||
|
1 |
Кровельная плитка KATEPAL, г=12,3 кг/м3 |
0,123 |
1,05 |
0,129 |
||
|
2 |
Фанера ФСФ, n * дф * гф |
2*0,01*7= |
0,140 |
1,1 |
0,154 |
|
|
3 |
Продольные ребра каркаса, |
0,036*0,144*5*5/1,48= |
0,088 |
1,1 |
0,096 |
|
|
4 |
Поперечные ребра каркаса, |
0,036*0,118*3*5/4,48= |
0,014 |
1,1 |
0,016 |
|
|
5 |
Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC UNS37, толщиной 125 мм, гу=30 кг/м3 |
0,125*0,407*3*0,3/1,48= |
0,031 |
1,2 |
0,037 |
|
|
6 |
Пароизоляция - паронепроницаемая пароконденсатная полимерная ткань FOLIAREX, 110г/м2 |
0,0011 |
1,2 |
0,001 |
||
|
7 |
Итого постоянная нагрузка |
0,397 |
0,434 |
|||
|
8 |
Временная снеговая нагрузка |
1,68 |
2,4 |
|||
|
9 |
Итого полная нагрузка |
2,077 |
2,834 |
hр1, hр2, hу - высота сечения продольных, поперечных ребер и высота утеплителя соответственно;
bр1, bр2, bу - ширина сечения продольных, поперечных ребер и расстояние между ребрами в свету;
nр1, nр2, nу - количество продольных, поперечных ребер и расстояний между ребрами в свету;
гд, гф, г у - объемный вес древесины, фанеры и утеплителя соответственно.
Расчетное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0,7 расчетной.
Следовательно, полная нагрузка на 1 пог. м. составит:
нормативная: qн = 2,077 * 1,48 = 3,074 кН/м
расчетная: qр = 2,834 * 1,48 = 4, 194 кН/м
Расчетные характеристики материалов
Для семислойной фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 10мм и более по табл.10 и 11 СНиП II-25-80 находим следующие характеристики:
расчетное сопротивление растяжению: Rф. р = 14 МПа;
расчетное сопротивление скалыванию: Rф. ск. = 0,8 МПа;
модуль упругости: Еф = 9000 МПа;
Для древесины ребер по табл.3 СНиП II-25-80:
расчетное сопротивление изгибу: Rф. р = 13МПа;
модуль упругости: Еф = 10000 МПа.
Геометрические характеристики сечения
Расчетная ширина фанерной обшивки согласно п.4.25 СНиП II-25-80:
bпр = 0,9 * bп = 0,9 * 148 = 133,2 см
Геометрические характеристики клеефанерной панели приводим к фанерной обшивке.
Приведенный момент инерции панели:
0,0001979 м4
Приведенный момент сопротивления панели:
м3
Проверка панели на прочность
Максимальный изгибающий момент панели:
=10,31 кН*м
Напряжение в растянутой обшивке:
= 4,3 МПа < Rф. р. · mф = 14 · 0,6 = 8,4,
где mф = 0,6 - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры в растянутом стыке при соединении «на ус».
Расчет на устойчивость сжатой обшивки:
< Rф. р. = 14 МПа
При расстоянии между продольными ребрами в свету С0 = 43,3 см и толщине фанеры дф =1,0см
= 43,3
< 50, = 0,625
Напряжение в сжатой обшивке:
= 6,83 МПа < Rф. р. = 14 МПа
Проверка скалывающих напряжение по клеевому слою между шпонами фанерной обшивки в зоне приклейки продольных ребер каркаса:
? Rф. ск
Поперечная сила панели равна ее опорным реакциям
= 9,31 кН
Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси равен:
=0,001026
Расчетная ширина клеевого соединения:
bрасч = nр · bр = 4 · 0,036 = 0,144 м
Тогда касательные напряжения составят
= 0,34 МПа < Rф. ск. = 0,8 МПа
Проверка панели на прогиб
Относительный прогиб панели равен:
0,0025<=0,0057,где -
предельный прогиб в панелях покрытий согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Запас по прочности сжатой обшивки составляет 44%, что больше, чем допускаемый запас 5%, однако при уменьшении ребра до 33 мм напряжения в сжатой обшивке превышают расчетное сопротивление.
Подобные документы
Компоновка поперечного сечения панели. Сбор нагрузок на панель. Определение внутренних усилий. Приведенные геометрические характеристики поперечного сечения. Проверка сечения панели. Расчет и проектирование трехшарнирных рам из прямоугольных элементов.
курсовая работа [969,7 K], добавлен 07.08.2013Ограждающие и несущие конструкции теплой кровли. Разрезной прогон, сбор нагрузок. Расчет и конструирование гнутоклееной трехшарнирной рамы. Геометрические размеры по оси рамы. Геометрические характеристики принятого сечения криволинейной части рамы.
курсовая работа [990,0 K], добавлен 04.11.2010Сбор и определение нагрузок при конструировании железобетонной многопустотной панели. Подбор сечений и расчет их по прочности. Проверка панели по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси. Определение прогибов и проверка панели на монтажные нагрузки.
курсовая работа [417,7 K], добавлен 13.09.2012Определение действующих нагрузок на ограждающую панель, клеедеревянную балку и колонну. Расчет и конструирование клеефанерной ограждающей панели, расчетные и геометрические характеристики материалов. Обеспечение долговечности деревянных конструкций.
контрольная работа [131,7 K], добавлен 06.09.2010Расчет и конструирование ограждающей конструкции. Геометрические размеры и определение нагрузок на раму, ее статический расчет, подбор сечения и проверка напряжений, оценка устойчивости плоской формы. Конструкции и расчет опорного и конькового узлов.
курсовая работа [951,4 K], добавлен 11.12.2011Компоновка плана перекрытия. Определение нагрузок, действующих на междуэтажное перекрытие, сбор нагрузок на панель. Характеристики арматуры и бетона. Подбор продольной рабочей арматуры из условий прочности сечения, нормального к продольной оси панели.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.11.2011Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления. Проектирование утепленной клеефанерной панели покрытия под рулонную кровлю. Определение усилий от расчетных нагрузок на поперечную раму. Конструктивный расчет стоек, опорных узлов.
курсовая работа [258,5 K], добавлен 25.12.2015Конструктивное решение деревянного каркаса здания. Определение количества продольных ребер. Подбор сечения арок. Конструкция стыков панели. Проверка клеевых соединений фанеры на скалывание. Расчет и конструирование ограждающей конструкции покрытия.
курсовая работа [292,1 K], добавлен 09.05.2014Расчетная схема прогона. Конструкция утепленной кровли. Нормативная нагрузка на покрытие от панелей кровли при уклоне. Относительный прогиб двухскатной балки прямоугольного сечения. Защита деревянных конструкций от гниения. Расположение гвоздей в стыке.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.05.2015Расчет и компоновка плит перекрытия, пролетов и нагрузок. Расчет прочности панели по предельным состояниям 1-й и 2-й групп. Определение положения границы сжатой зоны бетона. Статический расчет ригеля и колонны. Расчет железобетонного фундамента здания.
курсовая работа [552,9 K], добавлен 23.01.2011
