Деревянные конструкции из дерева и пластмасс

Федеральное Агентство Образования и Науки Российской Федерации

Кубанский Государственный Технологический Университет

Факультет Строительства и Управления Недвижимостью

Кафедра Строительных Конструкций и Гидротехнических Сооружений

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине:

«Конструкции из дерева и пластмасс»

Вариант 29

       Выполнил: 

      студент группы 07-ЗС-  ЭУ1

      Руководитель:   

Защищен________________________

Оценка__________________________

Краснодар, 2012

Введение

Данная курсовая работа дает представление об основах проектирования деревянных конструкций. Выполняя курсовой проект, я ознакомилась с методикой расчетов конструкций зданий и сооружений из древесины и способами качественного оформления технических решений на чертежах.

Пояснительная записка содержит 14 страниц, 4 рисунка, 4 таблицы.                                       К пояснительной записке прилагается один лист формата А2.    

Задача 1. Подобрать сечение обрешетки

                                                                                                              Таблица 1.              

Решение:

Рис. 1 – Расчетная схема настила

Расчет ведем на 2 комбинации нагрузок:

1.      Собственный вес + снеговая нагрузка (расчет на прочность и жесткость);

2.      Собственный вес + сосредоточенный груз (расчет только на прочность).

Выделим расчетную ширину обрешетки (1,75-0,25)/2=0,75 м.

Нагрузки g=0,46·0,75=0,35кН/м;

s=3,2·0,75=2,4кН/м,

q=g+s=2,75кН/м.             

Рассчитаем изгибающий момент в обрешетке:

;

.

Расчетное сопротивление изгибу:

;

- учитывается кратковременное действие монтажной нагрузки.

Требуемый момент сопротивления:

;

.

, примем b=75 мм, тогда:

По сортаменту принимаем брусок сечением 75×75 мм.

.

Определим прогиб обрешетки для первой комбинации нормативных нагрузок.

Нормативные нагрузки на расчетную полосу составляют:

;

;

.

Момент инерции:

;

Для обрешеток, настила предельный прогиб ;

см

- жесткость обеспечена.

Задача 2. Произвести расчеты прочности, жесткости и устойчивости плоской формы изгиба дощатоклееной балки покрытия.

Исходные данные:

                                                                    l =10000

Рис. 2

Назначаю ширину поперечного сечения – 16 см с учётом острожки боковых поверхностей 1,5 см, исходная ширина досок – 17,5 см.

Толщина заготовок – 33 мм.

Расчётное сопротивление изгибу для березы 2 сорта:

Расчётное сопротивление скалыванию:

Изгибающий момент в сечении:

Требуемый  момент сопротивления в балке :

Требуемая высота поперечного сечения:

Целое число досок:

Прочность балки:

Прочность балки обеспечена.

Устойчивость плоской формы деформирования:

Устойчивость балки при отсутствии связей не обеспечена.

Необходимо поставить связи. Шаг 2.5м.

Жесткость балки:

предельно допустимое значение прогиба балки длиной 10м в середине пролета:

Момент инерции поперечного сечения балки:

Жёсткость обеспечена.

Задача 3. Произвести расчет и подобрать размеры сечения дощатоклееной колонны рамного однопролетного поперечника здания производственного назначения

                                                                                                                  Таблица 3.

Решение:

Расчетная схема:

Рис.  3

Расчетное сопротивление сжатию и скалыванию:

Определим минимальную высоту поперечного сечения колонны, исходя из ее предельной гибкости:

;

Количество досок = 45,67/3,3=13,83. Округляем в большую сторону и получаем целое количество досок 14 штук.

Тогда .

Принимаем ширину поперечного сечения с учетом острожки боковой поверхности равной 16 см.

Гибкость колонны в ее плоскости при принятых размерах:

,тогда

;

;

;

.

;

.

Проверка прочности производится по формуле:

;

- прочность обеспечена.

Проверим устойчивость колонны из плоскости рамы при действии только продольной силы.

;

- устойчивость колонны не обеспечена.

.

Устойчивость проверяется по формуле:

;

- при .

- устойчивость обеспечена.

Проверка на скалывание в опорном сечении:

;

;

;

;

Проверим устойчивость плоской формы деформирования колонны.

- устойчивость обеспечена.

Задача 4. Выполнить расчет усиления дощатоклееной балки шпренгелем.

Таблица 4.

             e                                                                                                             e 

                                                                                                                                       f  

                                                                                               l

                                                                L                                                                      h

                                                                                                                                                   h

                                                                                                                                          b     

Рис.  4

Решение:

До усиления несущая способность балки составляет:

где - для сосны 1-го сорта;

- для h= 561 мм.

т.к hсл = 33 мм.

- момент сопротивления.    

.

Из условия, что , находим предельную нагрузку, которую может выдержать балка:

.

По условию задачи нагрузка увеличивается в 2 раза, т.к. после установки шпренгеля балка будет работать как двухпролетная, с пролетом равным :

.

Геометрические параметры шпренгельной системы:

, ;

;

; ;

         Усилия в элементах шпренгеля равны:

;

;

;

Просадки в средней опоре нет и верхний пояс представляет собой неразрезную балку. В этом случае имеет место максимальный отрицательный момент на средней опоре. Т.к. нормальная сила N приложена с эксцентриситетом e, то изгибающий момент на средней опоре при равномерно распределенной нагрузке будет:

;

Подсчитаем коэффициент :

;

где ;

.

Проверку прочности сечения балки проводим по формуле для сжато-изогнутых стержней: