Курсовая работа: Покрытие зерносклада
Название: Покрытие зерносклада Раздел: Рефераты по строительству Тип: курсовая работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пермский Государственный Технический УниверситетСтроительный факультет Кафедра Строительных КонструкцийПЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАК курсовому проекту по дисциплине Конструкции из дерева и пластмасс Выполнил:Голубев А.Г. Проверил: Осетрин А.В. Пермь 2009Задание на проектирование Рис. 1 Геометрическая схема конструкцииТабл.1 Основные исходные данные
Геометрическая схема арки Стрела подъема арки f = (2/3)l =2∙60/3=40 м; Длина хорды полуарки Стрела подъема полуарки fo = 5 м > so /15= 4,33 м; Радиус оси полуарки ; Центральный угол φ ; φ = 45о 14’. Длина дуги полуарки По рис.1 tgα =40/30=1,33; α =53о 7’; φ o = 90о - α – φ /2 = 90о - 53о 7’ - 22о 37’ = 14о 16’; l 1 /2=R cosφ o = 63,0 м H 1 =R sinφ o = 16,0 м Компоновка плиты Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,0 м. Ширина плиты принимается – 1,5 м. Фанера на смоляном фенолформальдегидном клее по ГОСТ 3916 марки ФСФ. Листы берем размерами 1500х1500, стыкуя их по длине панели. Обшивки проектируем наименьшей допустимой толщины: верхнюю из семислойной фанеры толщиной 9 мм, нижнюю из пятислойной толщиной 6 мм Стыки обшивок выполняем впритык с накладками. Высота плиты h Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Ребра принимаем из ели 2-го сорта. По сортаменту принимаем доски 50х150 мм. После острожки кромок размеры ребер 50х144 мм. Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 48 см. Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два поперечных ребра. На внутреннюю обшивку, изнутри, нанести окрасочную пароизоляцию из битумно-резиновой мастики. Вентиляция в плитах осуществляется вдоль и поперек плит через вентиляционные отверстия в ребрах. Теплотехнический расчет плиты Место строительства: г. Архангельск Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92: text =-31°С; Средняя температура наружного воздуха отопительного периода: tht =-4,4°С; Продолжительность отопительного периода со среднесуточной темпера-турой ≤8°С: zht =253 суток; Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: tint =+12°С; Зона влажности: 1 (влажная); Влажностный режим помещений: нормальный (75%); Условия эксплуатации: Б (нормальный); Табл. 2 Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий [2].
Принимаем толщину утеплителя согласно ГОСТ 20916 - 100 мм. Сбор нагрузок на плиту (кН/м2 ) Табл. 3 Сбор нагрузок выполняем в табличной форме в соответствии со СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия [1]:
Снеговая нагрузка Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле Sg =2,4 кН/м2 – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (г Архангельск – IV снеговой район); Схему распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента m принимаем в соответствии с приложением 3 СНиП Нагрузки и воздействия [1], при этом промежуточные значения коэффициента m определяем линейной интерполяцией. Рис. 2 Схема распределения снеговой нагрузки Для покрытий в виде стрельчатых арок m1 = cos 1,8a; m2 = 2,4sin 1,4a, где a — уклон покрытия, град Табл. 4 Коэффициенты m
Ветровая нагрузка Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли w 0 = 0,30 кН/м2 – нормативное значение ветрового давления; (г. Архангельск – II ветровой район) k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности; (местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями) Табл. 5 Коэффициент k
с e - аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак "плюс" у коэффициентов с e соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак "минус" — от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией. gf – коэффициент надежности по нагрузке. gf = 1,4 Согласно приложению 4 СНиП [1] ветровую нагрузку для здания со сводчатым очертанием покрытия находим значения коэффициентов се на двух участках1 участок - ;2 участок -На каждом участке находим средний коэффициент:- протяженность участка с однозначной эпюрой на определенном участке. - тангенс угла наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой. ; ; ; ; Расчетные значения ветровой нагрузки ; ; ; ; ; ; ; Рис. 3 Схема аэродинамических коэффициентов и коэффициентов k. Статический расчет плиты покрытия Фанерные панели рассчитываются только на воздействия нагрузок как плиты, свободно лежащие на двух опорах, и как элементы цельного коробчатого сечения, приведенного к наиболее напряженному материалу – фанере. Рис.4 Поперечное сечение плиты Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: . Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах. Равномерно распределенная нормативная нагрузка равна = 4,363·1,5 = 6,545 кН/м; Равномерно распределенная расчетная нагрузка равна = 6,130·1,5 = 9,195 кН/м; Расчетный изгибаемый момент: ; Поперечная сила: ; Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты Расчет конструкции плиты выполняем по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4.23 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]. Приведенная ширина панели = 0,9·3·bo +4·bp = 0,9·129 + 20= 136,1 см; где = 3·43= 129 см – суммарная ширина фанерных полок, = 4·5 =20 см – суммарная ширина ребер панели, Площадь поперечных сечений: - верхней полки 0,9·136,1= 122,49 см2 ; - нижней полки 0,6136,1= 81,66 см2 ; Отношение модуля упругости материалов полок и ребер ; ; Площадь сечения панели, приведенная к материалу и ширине верхней полки = 81,66·1,12+122,49+288·1,18= 553,79 см2 ; Расстояние от нижней грани панели до центра тяжести приведенного сечения см; Расстояние от верхней грани панели до центра тяжести приведенного сечения h - yo = 15,9 - 8,25 = 7,65 см. Приведенный момент инерции (собственными моментами инерции фанерных полок пренебрегаем): =122,49·(7,65-0,45)2 +81,66·1,12·(8,25-0,3)2 +(5·14,43 /12)·1,18++288·1,18·(8,25-0,6-14,4/2)2 =18070 см4 ; Приведенные моменты сопротивления см3 ; см3 ; Напряжения и прогибы - в нижней полке , =1,35 кН/см2 – расчетное сопротивление фанеры на растяжение, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; =0,6 – наличие стыков фанерных листов по длине панели. . - напряжения скалывания в клеевых швах между шпонами фанеры , =0,06 кН/см2 – расчетное сопротивление скалыванию клеевых швов между шпонами фанеры, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; . - устойчивость верхней сжатой полки , , =1,0 кН/см2 – расчетное сопротивление фанеры сжатию, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; . - Проверка верхней полки панели на местный изгиб от действия сосредоточенной силы Р=1,0·1,2=1,2 кН. Фанерную полку рассчитываем как пластинку, защемленную в местах приклейки к ребрам. Груз Р считаем распределенным на ширину 100 см. ; ; =0,5 кН/см2 – расчетное сопротивление фанеры на изгиб поперек волокон рубашки, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; . - прогиб панели от нормативной нагрузки ; Проверка панели на жесткость ; ; . Вывод: Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости. Расчет арки Зерносклад пролетом 60 м представляет собой стрельчатую арку. Геометрическая схема – трехшарнирная статически определимая арка. Сбор нагрузок на несущие элементы арки Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения. Шаг арок – 3 м. Ширина сбора нагрузок – 3 м. Постоянные нагрузки Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле: кН/м2 ; kсм = 3 – коэффициент собственной массы конструкции; кН/м2 – нормативная нагрузка от массы покрытия; кН/м2 – нормативная снеговая нагрузка; кН/м2 ; Сосредоточенный груз от тельфераP н =30 кН, P =30·1,2=36 кН Подсчет нагрузки сводим в табл.6. Табл. 6 Нагрузка на арку
Рис.5 Схема арки Рис.6 Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка)
Рис.7 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 1 вар.)
Рис.8 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 2 вар.)
Рис.9 Эпюра продольных сил (от тельфера)
Расчет сочетаний нагрузок Расчет сочетаний усилий производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса "Лира Windows 9.0" Сочетание нагрузок Расчетные сочетания усилий принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний. Табл. 7 РСУ
Список используемой литературы 1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.:ГП ЦПП, 1996.- 44с. 2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. 3. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983. 3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990. 4. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192. 5. А..В. Калугин. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций).-М.: Издательство АСВ, 2003.-224 с., с илл. |