главнаяреклама на сайтезаработоксотрудничество База знаний Allbest
 
 
Сколько стоит заказать работу?   Искать с помощью Google и Яндекса
 



Расчёт рамы

Выбор типа ограждающих конструкций. Расчет элементов теплой рулонной кровли. Проектирование утепленной кровельной панели. Расчет дощатоклееной двускатной балки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет опорного узла левой и правой стойки рамы.

Рубрика: Строительство и архитектура
Вид: курсовая работа
Язык: русский
Дата добавления: 11.01.2013
Размер файла: 351,1 K

Полная информация о работе Полная информация о работе
Скачать работу можно здесь Скачать работу можно здесь

рекомендуем


Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Название работы:
E-mail (не обязательно):
Ваше имя или ник:
Файл:


Cтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны

Подобные документы


1. Проектирование поперечной ломано-клееной рамы
Расчет трехшарнирной дощатоклееной рамы с зубчатым соединением стоек и ригеля. Геометрические размеры рамы. Проверка рамы на устойчивость плоской формы деформирования. Расчет опорного узла. Основные мероприятия по защите древесины от гниения и возгорания.
курсовая работа [954,6 K], добавлен 15.10.2010

2. Проектирование и расчёт конструкций из дерева
Теплотехнический расчет ограждающих деревянных конструкций. Расчет утепленной клеефанерной панели покрытия. Расчет гнутоклееной деревянной трехшарнирной рамы. Расчет стеновой панели. Мероприятия и способы продления срока службы деревянных конструкций.
курсовая работа [250,5 K], добавлен 23.05.2008

3. Конструктивная схема каркаса здания
Конструктивная схема каркаса одноэтажного машиностроительного цеха. Компоновка однопролетной рамы. Выбор типа несущих и ограждающих конструкций. Расчет подкрановой балки и подкрановой конструкции в программе "Beam". Статический расчет поперечной рамы.
дипломная работа [274,1 K], добавлен 20.11.2011

4. Проектирование кровельных конструкций и несущего каркаса здания
Ограждающие 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 04.11.2010

5. Проектирование пролета в виде арки из балок
Расчет клеефанерной панели рамы с ригелем в виде арки треугольного очертания с затяжкой. Определение параметров трехшарнирной арки, ее статический расчет и определение усилий в сечениях. Проектирование конькового и опорного узла, крепления стойки.
курсовая работа [275,4 K], добавлен 03.10.2010

6. Проектирование металлического каркаса
Компоновка поперечной рамы здания. Эксцентриситет стенового ограждения верхней и нижней частей колонны. Статический расчет поперечной рамы. Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня. Конструирование базы колонны.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 03.11.2010

7. Расчет и конструирование несущих конструкций одноэтажного промышленного здания
Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий.
курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010

8. Конструкции из дерева и пластмасс
Расчет элементов холодного кровельного настила под рулонную кровлю. Проектирование панели сборного покрытия. Расчет клеефанерной балки коробчатого сечения постоянной высоты с плоскими фанерными стенками. Конструктивный расчет стоек и поперечной рамы.
курсовая работа [569,3 K], добавлен 09.12.2013

9. Стальной каркас одноэтажного промышленного здания
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет поперечной рамы. Вертикальная и горизонтальная крановые нагрузки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование стропильной фермы. Определение расчетных усилий в стержнях фермы.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 24.04.2012

10. Проектирование и расчеты одноэтажного промышленного здания
Компоновка поперечной рамы основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания. Общая характеристика местности строительства и требования к зданию. Геометрия и размеры колонн, проектирование здания. Статический расчет рамы.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.05.2009


Другие документы, подобные Расчёт рамы


Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

Пролет l. м

Высота рамы до карнизного узла H, мм

Пролетная конструкция

Кровля

Шаг рам, м

Порода древесины

Длина здания, м

Расчетная температура воздуха в отапливаемом помещении, ° С

Относительная влажность воздуха ц, %

Район строительства

15

6000

ДБ

рулонная

6

кедр

48

16

85

IV, Уфа

Схема поперечника

Двускатная балка

Рис. 1

1. Технико-экономическое обоснование выбранной конструкции сооружения

1.1 Определение основных размеров сооружения

рулонный кровля рама балка

Определим высоту второй стойки. Принимаем уклон балки 1:10.

м

По заданию имеем двускатную балку, следовательно уклон кровли будет переменным и отличаться от уклона самой балки. В соответствии с конструктивной схемой двускатной балки ее . Тогда:

Определим углы наклона кровли:

Для дальнейших расчетов необходим максимальный cos б на всем покрытии. Очевидно, что cos 2.848° = 0.999 ? 1 максимальный.

2. Выбор типа ограждающих конструкций

2.1 Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления

Рис. 2 - Конструкция вентилируемой теплой совмещенной рулонной кровли

Эскизный расчет верхнего настила

По весу снегового покрова г. Уфа относится к 4-му району, для которого S0 = 1.5кПа.

Нагрузки на рабочий настил собираем с полосы 1м при cos б ?1, м=cos 1,8 б ?1,

кПа.

Принимаем ориентировочно массу кровли и верхнего настила кПа.

Поверхностные нагрузки на верхний настил равны:

- нормативная кПа;

- расчетная кПа,

где для снега , т.к. .

Принимаем расстояние между поперечинами, на которые укладывается верхний настил - 1,05 м, так, чтобы между ними в свету было расстояние, равное размерам плит утеплителя (500х1000 мм).

Для досок верхнего настила принимаем древесину кедра 3-го сорта, для которой согласно п. 6.1.4.3 [1] расчетное сопротивление изгибу МПа.

Настилы кровли рассчитываем по двухпролетной неразрезной схеме с пролетами, равными расстоянию между прогонами, на два сочетания нагрузок. 1-е загружение (стадия эксплуатации): постоянная и временная от снега; 2-е загружение (стадия изготовления и монтажа): постоянная и временная монтажная от сосредоточенного груза 1 кН с коэффициентом перегрузки .

Рис. 3 - Расчетные схемы элементов настила

Определяем требуемую толщину верхнего настила. Из условия прочности на 1-е загружение:

мм;

Из условия прочности на 2-е загружение:

мм;

Из условия жесткости при 1-м загружении:

мм.

Принимаем для изготовления доски стандартной толщины 22 мм.

Поверочные расчеты верхнего настила

Изгибающий момент при 1-м загружении для полосы 1 м:

кН·м,

где уточненная постоянная нагрузка

кПа.

Момент сопротивления и момент инерции верхнего настила:

см3;

см4.

Напряжения изгиба при 1-м загружении:

МПа;

МПа < МПа, где

, где

, т.к. настил проектируем из кедра,

для 3-го КУЭ, т.к. ц = 85%.

МПа.

Изгибающий момент во 2-м загружении:

кН·м.

Напряжения изгиба при 2-м загружении при условии исключения клавишной работы досок, т.е. при подшивке бруска снизу посередине пролета:

МПа.

МПа < МПа, где

МПа, где

по п. 6.1.4.1 [1], по т. 6.4 [1].

Если отказаться от подшивки бруска снизу, то временную монтажную нагрузку надо прикладывать к отдельной доске. Примем доски шириной 150х22, тогда согласно п. 7.4.2.2 [1] на одну доску приходится P/2, т.е. изгибающий момент составит:

кН·м.

см3;

МПа;

МПа < МПа.

Прочность досок шириной 150 мм и толщиной 22 мм обеспечена и при возможной клавишной работе без распределительного бруска.

Проверим жесткость настила при нормативной нагрузке:

кПа;

;

, где

J - момент инерции сечения, см4,

Е - модуль упругости древесины, кПа.

Эскизный расчет нижнего настила

Принимаем шаг прогонов 1.25 м.

Поскольку нижний настил укладывается под углом 45° к прогонам, его пролет равен:

м.

Поверхностные нагрузки на нижний настил включают только постоянную нагрузку от собственного веса настила, пароизоляции и утеплителя.

Нормативное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций для г. Уфы принимаем (м2 °С)/Вт.

Толщину утеплителя определяем по формуле:

, где

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 °С);

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2 °С);

- коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя, Вт/(м °С).

Принимаем в качестве утеплителя плиты полужесткие минераловатные на битумном связующем со следующими характеристиками: кг/м3, Вт/(м °С).

см.

Посчитаем нагрузку:

- нормативная кПа;

- расчетная кПа.

Требуемая толщина нижнего настила:

мм.

Из условия прочности отдельных досок (при клавишной их работе) при 2-м загружении и из условия жесткости:

мм;

мм.

Принимаем стандартные доски толщиной 40 мм, что с учетом острожки с одной стороны даст мм, что больше мм.

Поверочные расчеты нижнего настила

Проверку прочности досок нижнего настила выполним только для стадии изготовления. Рассмотрим отдельную доску нижнего настила 150х35 мм, для которой:

см3;

см4;

кН·м;

кН/м;

МПа;

МПа < МПа.

Прочность обеспечена. Проверим жесткость нижнего настила:

;

.

Окончательно принимаем для нижнего настила доски 150х40 в заготовке с последующей их острожкой с одной стороны до толщины 35 мм.

2.2 Сбор нагрузок на прогон

Вычислим поверхностные нагрузки от кровли.

Нагрузки от кровли, кПа

Наименование нагрузки

Нормативная величина нагрузки

Расчетная величина нагрузки

1. Постоянная

а) трехслойный ГИ ковер

б) верхний настил мм, кг/м3 (0,022х5=0,11)

в) поперечные ребра 40х250 с шагом 1,05 м (0,04х0,25х5/1,05=0,048)

г) продольные ребра 50х50 с шагом 1,2 (0,05х0,05х5/1,2=0,01)

д) утеплитель из минваты толщиной 200 мм и плотностью 100 кг/м3 (0,2х1,0=0,2)

е) пароизоляция

ж) нижний настил мм,кг/м3 (0,035х5=0,175)

з) прогонов (ориентировочно)

и) приборов освещения (5 кг/м2)

0,12

0,11

0,048

0,01

0,2

0,02

0,175

0,05

0,05

1,3

1,1

1,1

1,1

1,2

1,1

1,1

1,2

1,2

0,15

0,12

0,053

0,011

0,24

0,022

0,193

0,06

0,06

Итого:

2. Временная

Снеговая для г. Уфы (4-й район) кПа

0,783

1,5

1,6

0,909

2,4

Итого полная:

2,283

3,309

Погонные нагрузки на прогон: ;

кН·м;

кН·м,

где 1.25 - шаг прогонов.

Изгибающий момент в середине разрезного прогона при пролете м:

кН·м.

Примем прогон из кедра 2-го сорта с МПа (табл. 6.5 [1]).

Требуемый момент сопротивления:

см3.

Задавшись соотношением сторон , вычислим требуемую высоту и ширину бруса:

см;

см.

С учетом острожки бруса с трех сторон, принимаем брус 250х225, что дает в чистоте прогон с сечением 245х215.

Поверочные расчеты разрезного прогона

Геометрические характеристики прогона:

см3;

см4.

Распределенная нагрузка от массы прогона:

кПа.

Полные нагрузки на прогон составляют:

кПа;

кН/м;

кПа;

кН/м.

Изгибающий момент и напряжения в 1-м загружении:

кН·м;

МПа;

МПа < МПа,

поэтому проверку на 2-е загружение можно не делать.

Проверка жесткости прогона:

;

.

Жесткость прогона достаточна.

Приведенный расход древесины на 1 м2 для запроектированного кровельного настила вычисляем по формуле:

;

см/м2.

2.3 Проектирование утепленной кровельной панели под рулонную кровлю

Эскизный расчет панели

Принимаем в качестве верхней и нижней обшивки фанеру ФБС толщиной 10 мм.

Найдем предельное расстояние в свету между ребрами:

, где

- расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа (табл. 6.11 [1]).

МПа.

м.

Требуемое число продольных ребер:

шт.

Примем 3 ребра с шириной 75 мм, что даст пролет обшивки в свету:

мм.

Примем собственную массу панели 100 кг/м2.

Расчетная нагрузка на 1м:

- нормативная кПа;

- расчетная кПа.

Изгибающий момент в середине панели:

кН·м.

Определим расчетную ширину обшивок при :

см.

Гибкость верхней обшивки:

.

Коэффициент продольного изгиба:

.

Требуемая высота ребра из условия устойчивости верхней обшивки:

, где

- расчетное сопротивление фанеры сжатию в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев (табл. 6.11 [1]), МПа.

- коэффициент, учитывающий влияние обшивок, принимаем .

см.

Из условия прочности нижней обшивки:

, где

- расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев (табл. 6.11 [1]), МПа;

- коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаем (п. 7.3.1.9 [1]).

см.

Из условия требуемой жесткости:

, где

- модуль упругости фанеры в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев, МПа (табл. 6.12 [1]);

см.

Вычислим требуемую толщину утеплителя на битумной основе плотностью кг/м3 при нормативном значении сопротивления теплопередаче не менее (м2 °С)/Вт, из условия .

Отсюда требуемая толщина минваты:

м.

С учетом толщины утеплителя 20 см и с условием обеспечения продуха над ним 4 см конструктивно принимаем размеры ребра х = 240х75 мм.

Поверочные расчеты клеефанерной панели

Вычислим фактическую нагрузку от собственного веса панели.

Нагрузки на панель, кПа

Наименование нагрузки

Нормативная величина нагрузки

Расчетная величина нагрузки

1. Постоянная

а) трехслойный ГИ ковер

б) фанерных обшивок мм (2х0,01х1000=20)

в) утеплителя см, кг/м3

г) продольные ребра 240х75мм (3х0,075х0,24х500/1,5 = 18 кг/м3)

д) поперечные ребра 20%

е) приборов освещения 3 кг/м2

0,12

0,2

0,2

0,18

0,02

0,03

1,3

1,1

1,3

1,1

1,1

1,2

0,156

0,22

0,26

0,198

0,022

0,033

Итого:

2. Временная

Снеговая для г. Уфы (4-й район) кПа

0,75

1,5

1,6

0,889

2,4

Расчетные усилия в панели:

кН/м, т.к. cos б ? 1;

кН·м;

кН.

Геометрические характеристики приведенного сечения

;

см.

Так как обшивки одинаковой толщины, то нейтральная ось находится посередине высоты, и тогда момент инерции приведенного сечения будет равен:

см4.

Момент сопротивления для наружных граней:

см3.

Статический момент полусечения:

см3.

Статический момент сдвигаемой части сечения (обшивки):

см3.

Проверка устойчивости сжатой верхней обшивки:

МПа;

МПа < МПа.

Проверка прочности нижней растянутой обшивки:

МПа;

МПа < МПа.

Проверка прочности древесины клееных ребер по нормальным напряжениям:

см4;

МПа;

МПа < МПа.

Проверка прочности клееных ребер на скалывание при изгибе:

МПа;

МПа < МПа, где

- расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа, МПа (табл. 6.11 [1]).

Проверка прочности клееного шва:

МПа;

МПа < МПа.

Проверка жесткости:

кН/м;

;

.

Прочность и жесткость настила обеспечены.

м3/м2;

м3/м2.

Для дальнейших расчетов принимаем настил заводского изготовления как более экономный.

3. Расчет дощатоклееной двускатной балки

Требуется запроектировать двускатную дощатоклееную балку отапливаемого производственного здания при следующих исходных данных: пролет здания 15 м, кровля рулонная теплая заводского изготовления, шаг балок 6 м, район строительства - г. Уфа (IV), материал конструкции - кедр, уклон кровли - 1/20, 1/6,7.

Нормативные и расчетные поверхностные нагрузки на покрытие приведены в таблице.

Нагрузки на покрытие, кПа

Наименование нагрузки

Нормативная величина нагрузки

Расчетная величина нагрузки

1. Постоянная

а) трехслойный ГИ ковер

б) фанерных обшивок мм (2х0,01х1000=20)

в) утеплителя см, кг/м3

г) продольные ребра 240х75мм (3х0,075х0,24х500/1,5 = 18 кг/м3)

д) поперечные ребра 20%

е) приборов освещения 3 кг/м2

ж) дощатоклееной балки

кН/м2

0,12

0,2

0,2

0,18

0,02

0,03

0,26

1,3

1,1

1,3

1,1

1,1

1,2

1,1

0,156

0,22

0,26

0,198

0,022

0,033

0,286

Итого:

2. Временная

Снеговая для г. Уфы (4-й район) кПа

1,01

1,5

1,6

1,175

2,4

Итого полная:

2,51

3,575

Расчетный пролет балки при центральном опирании балки на стойки и при высоте сечения м равен м.

Нормативные нагрузки на балку:

- постоянная

кН/м;

- временная снеговая

кН/м;

- полная

кН/м.

Расчетные нагрузки на балку:

- постоянная

кН/м;

- временная снеговая

кН/м;

- полная

кН/м.

Наибольшие усилия от расчетных погонных нагрузок:

кН·м;

кН.

Для отапливаемого производственного здания при влажности и температуре воздуха до 35 °С по табл. 6.1 класс условий эксплуатации - 3, следовательно коэффициент условий работы (табл. 6.4 [1]).

Отношение длительнодействующей нагрузки к полной

, .

Материал конструкций - доски 200х50 мм в заготовке из кедра. После острожки досок имеем толщину слоя мм, в этом случае коэффициент, учитывающий толщину слоев (табл. 6.8 [1]).

Коэффициент, учитывающий изменение высоты поперечного сечения балки (при высоте балки свыше 120 см).

Вычислим расчетные сопротивления древесины балки:

- при МПа,

МПа;

- при МПа,

МПа.

Ширина балки после фрезерования ее боковых граней мм.

Требуемая высота сечения балки на опоре:

м.

Требуемая высота сечения балки из условия прочности по нормальным напряжениям:

м.

Вычислим и по табл. 8.2[1] определим коэффициенты:

;

.

Требуемая высота балки из условия жесткости:

м.

Окончательно принимаем сечение балки на опоре:

м > м;

в середине пролета:

м > м.

Уклон кровли при этом:

,

что допустимо (для рулонной кровли допускается в пределах ).

Найдем положение расчетного сечения балки переменного сечения:

м.

Высота расчетного сечения балки:

м.

Изгибающий момент в расчетном сечении:

кН·м.

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям:

м3;

МПа < МПа.

Прочность принятого сечения балки обеспечена.

Проверим устойчивость плоской формы деформирования балки при условии раскрепления верхнего пояса балки через 1,5 м (ширина клеефанерной ребристой панели). В этом случае м. Коэффициент (табл. 7.4 [1]) - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке .

Коэффициент устойчивости изгибаемого элемента:

.

Коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения при отсутствии закрепления из плоскости изгиба по растянутой от момента по табл. 7.5 [1]:

.

Момент сопротивления сечения с наибольшей высотой:

м3.

Проверка устойчивости плоской формы деформирования балки:

< МПа.

Устойчивость обеспечена.

Проверим жесткость двускатной балки:

м4;

;

;

м, где

- прогиб балки постоянного сечения высотой h с учетом только деформаций изгиба, вычисляемый при действии нормативной равномерно распределенной нагрузки . Тогда наибольший прогиб балки с учетом деформаций изгиба и сдвига находим по формуле 8.1 [1]:

.

.

Жесткость балки достаточна.

Требуемая ширина обвязочного бруса из условия прочности древесины на смятие поперек волокон:

м.

Принимаем ширину обвязочного бруса стандартной, равной 300 мм.

Рис. 4

4. Статический расчет поперечной рамы

4.1 Определение расчетной схемы рамы и предварительное назначение размеров ее сечений и геометрических параметров рамы

Рис. 5 - Расчетная схема рамы

Высоту сечения стоек назначим из условия гибкости:

, тогда

м; м.

Принимаем доски 200х40 (с учетом острожки 180х31 мм) и получаем:

мм > 370 мм;

мм.

Сечения стоек будут мм, мм.

м4;

м4.

4.2 Определение нормативных и расчетных нагрузок на раму

Уточняем нагрузку от собственного веса балки, причем, т.к. балка переменного сечения, то для расчета нагрузки примем усредненную высоту:

м;

кН/м;

кН/м2.

Постоянная нагрузка от собственной массы всех конструкций кровли:

кН/м.

Так как ригели соединены со стойками шарнирно, на них действуют вертикальные распределенные нагрузки , , , их расчет производят независимо от расчета стоек. В этом случае стойки воспринимают действующие на ригель вертикальные нагрузки в виде сосредоточенных сил , , численно равным опорным реакциям ригелей и приложенных вертикально к верхнему срезу, как правило, по оси стоек.

кН;

кН.

Нагрузка от собственной массы колонны (стойки) высотой H при сплошном сечении размером b x h для левой и правой стоек:

кН;

кН.

Горизонтальные ветровые нагрузки действуют на раму в виде равномерно распределенных нагрузок и , приложенных непосредственно к стойкам, и горизонтальных сосредоточенных сил и в уровне верха стоек.

Так как используется малоуклонная кровля, то вертикальная нагрузка , действующая на скаты, направлена вверх и разгружает стойки, поэтому она не учитывается.

Для города Уфы (II-й район по ветровой нагрузке) кПа.

Значение коэффициентов активного и пассивного давления:

; ; ;

(знак “-” - направление от поверхности).

кН/м;

кН/м;

кН;

кН;

где - высота покрытия, м,

- коэффициент увеличения скоростного напора ветра в зависимости от высоты и характера здания, при высоте здания до 10 м.

4.3 Определение усилий в раме от расчетных нагрузок

При действии горизонтальных ветровых нагрузок на двухшарнирную раму, учитывая, что она разновысокая, лишние неизвестные в верхних срезах колонн определяются следующим образом:

Ветер дует слева направо:

кН;

кН;

кН;

кН;

кН;

кН;

;

.

Тогда

кН;

кН.

Ветер дует справа налево:

кН; кН;

кН;

кН;

кН.

Вычислим моменты, создаваемые ветровой нагрузкой.

Ветер дует справа налево:

кН·м;

кН·м.

Ветер дует слева направо:

кН·м;

кН·м.

Построим эпюры усилий:

Рис. 6

Принимаем:

кН·м; кН·м.

4.4 Определение расчетных усилий для характерных сечений рамы при невыгодном сочетании нагрузок

Определение расчетных усилий для характерных сечений рамы приводим в табличной форме:

Вид нагрузки

левая стойка

правая стойка

М, кН·м

N, кН

М, кН·м

N, кН

Постоянная

Снеговая

Ветровая

0

0

65,35

52,12

108

0

0

0

79,99

53,49

108

0

Виды сочетания

нагрузок

М, кН·м

N, кН

М, кН·м

N, кН

и

и

65,34

0

52,28

52,12

160,12

138,52

79,99

0

63,99

53,49

161,49

139,89

Для левой стойки

, - max;

;

.

Для правой стойки

, - max;

;

.

5. Конструктивный расчет стоек

5.1 Расчет левой стойки

Для стоек принимаем доски из кедра 2-го сорта толщиной 40 мм (с учетом острожки 31 мм).

Сечение левой стойки мм.

Стойки рассчитываются на прочность по формуле:

, где

МПа.

МПа - расч. сопротивление древесины сжатию вдоль волокон (таб. 6.5 [1]);

- коэффициент условий эксплуатации (таб. 6.4 [1]);

- коэффициент, учитывающий породу древесины (таб. 6.6 [1]);

- коэффициент, учитывающий температуру окр. воздуха (п. 6.1.4.4.2 [1]);

- коэффициент, учитывающий изменение высоты сечения стойки (таб. 6.7 [1]);

- коэффициент, учит-й толщину слоев поперечного сечения (таб. 6.8 [1]).

Площадь поперечного сечения нетто:

м2.

Момент сопротивления сечения:

м3.

Гибкость стойки в плоскости рамы:

,

что допустимо.

,

, тогда коэффициент продольного изгиба:

.

Коэффициент, учитывающий увеличение напряжений при изгибе от действия продольной силы:

;

кН·м;

МПа;

МПа < МПа.

Условие прочности выполняется.

,

следовательно, расчет на устойчивость не требуется.

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования:

, где

МПа.

;

, следовательно

.

Коэффициент устойчивости изгибаемого элемента:

;

- расстояние между опорными сечениями элемента, м;

- коэффициент, зависящий от формы эпюры моментов на участке , (табл. 7.4 [1]).

.

Устойчивость из плоскости изгиба обеспечена.

5.2 Расчет правой стойки

Принимаем доски из кедра 2-го сорта толщиной 40 мм (с учетом острожки 31 мм).

Сечение правой стойки мм.

МПа;

м2;

м3;

,

что допустимо.

,

, тогда коэффициент продольного изгиба:

;

;

кН·м;

МПа;

МПа < МПа.

Прочность обеспечена.

,

следовательно, расчет на устойчивость не требуется.

;

, следовательно

;

.

,

.

Устойчивость из плоскости изгиба обеспечена.

Принятые сечения стоек рамы приведены на рисунке:

Рис. 7

6. Расчет опорных узлов

6.1 Расчет опорного узла левой стойки рамы

Выберем тип сопряжения:

МПа.

Определим поперечную силу Q:

кН.

Геометрические характеристики сечения: м.

м2;

м3;

кПа;

МПа < 0.4 МПа,

следовательно, принимаем штепсельное сопряжение.

При расчете используем наиболее невыгодное сочетание нагрузок и . кН·м, кН.

, тогда коэффициент продольного изгиба:

;

;

кН·м.

Определим краевые напряжения:

МПа;

МПа.

Длина сжатой зоны:

м;

м;

м.

Усилие в анкерных стержнях:

кН;

мм.

Принимаем два арматурных стержня диаметром 25 мм (S400).

Рис. 8

Нагрузка на один стержень:

кН.

Продольная составляющая усилия:

кН.

Поперечная составляющая усилия:

кН.

Расчетная несущая способность стержня на растяжение:

, где

МПа для арматуры S400;

см2 - расчетная площадь поперечного сечения стержня;

кН.

Расчетная несущая способность стержня из условия его работы на изгиб:

, где

МПа (табл. 9.10 [1]) - расчетное сопротивление стержня сдвигу поперек волокон;

кН.

Несущая способность соединения:

,

.

Условие прочности выполнено.

Диаметр отверстия:

мм.

Длина заделки стержня:

м.

Проверим заделку стержня по формуле, приняв м:

, где

МПа - расчетное сопротивление древесины сдвигу вдоль волокон на единицу поверхности (п. 9.7.2.1 [1]);

- коэффициент, учитывающий неравномерность напряжений сдвига в зависимости от длины заделываемой части стержня:

;

кН;

кН.

Условие выполняется, длина заделки достаточна.

Проверим возможность пересечения встречных стержней:

.

Стержни не пересекаются.

6.2 Расчет опорного узла правой стойки рамы

Определим поперечную силу Q:

кН;

кПа;

МПа < 0.4 МПа,

следовательно, принимаем штепсельное сопряжение.

Геометрические характеристики сечения: м.

При расчете используем наиболее невыгодное сочетание нагрузок и . кН·м, кН.

м2;

м3.

, тогда коэффициент продольного изгиба:

.

;

кН·м.

МПа;

МПа.

Длина сжатой зоны:

м;

м;

м.

Усилие в анкерных стержнях:

кН;

мм.

Принимаем два арматурных стержня диаметром 25 мм (S400).

кН.

кН.

кН.

кН.

кН.

,

.

Условие прочности выполнено.

Диаметр отверстия:

мм.

Длина заделки стержня:

м.

Проверим заделку стержня по формуле, приняв м:

;

;

кН;

кН.

Условие выполняется, длина заделки достаточна.

Проверим возможность пересечения встречных стержней:

.

Стержни не пересекаются.

Рис. 9

Список используемой литературы

1. СНБ 5.05.01-2000 “Деревянные конструкции”.

2. СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”.

3. Ребеко В.Я. “Проектирование трёхшарнирных рам из клеёной древесины. Ч1. Основы конструирования и расчёта рам. Ч2. Примеры расчёта”. Гомель, 1985.

4. Ребеко В.Я. “Проектирование кровельных настилов с применением деревянных конструкций” Гомель, 1995.

5. Золотухин Ю.Д., Долгочёв Н.Ф., Чепурной И.Н. “Строительные конструкции в дипломном проекте” Гомель, 1989.

6. СНиП 2-23-81* “Нормы проектирования. Стальные конструкции”.

Размещено на Allbest.ru


курсовая работаРасчёт рамы скачать курсовая работа "Расчёт рамы" скачать
Сколько стоит?

Рекомендуем!

база знанийглобальная сеть рефератов