Конструирование и расчет одноэтажного пром здания в деревянных конструкциях

 а₀=1480-160=1320мм

   Все размеры поперечного сечения увязаны с размерами пиломатериалов, а так же подобраны с учетом острожки см. (рис 4).

   

   Рис.4 

  2. Производиться статический расчет.

   осуществляем в табличной форме. 

 

   Определение расчётных усилий

   Расчётной схемой балки покрытия является балка  на двух шарнирных опорах, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой. В расчетной схеме распределённая нагрузка приводится погонной нагрузке.

   

   Для балок с параллельными поясами  наибольший изгибающий момент возникает в середине пролёта и его величину можно принять:

   

      3. Производятся проверки по предельным состояниям.

1. Проверка  прочности по нормальным напряжениям.

   

   

    ,  

2.Проверка устойчивости верхнего пояса.

   Проверка  выполняется по формуле

,  - где коэффициент продольного изгиба сжатого пояса, при определении которого расчетная длина принимается равной расстоянию между точками раскрепления его продольными ребрами плит покрытия;

     

3.Проверка  фанерной стенки в опорном сечении на срез в уровне нейтральной оси.

     

< . Проверка выполняется.

4. Проверка фанерных стенок в опорном сечении на скалывание по

вертикальным  швам между поясами и стенкой.

    <

5. Проверка на прогиб от нормативной нагрузки.

При определении  прогиба учитывают влияние деформаций сдвига от касательных напряжений.

<

6. Проверка фанерной стенки в опасном сечении на растяжение.

7. Проверка местной устойчивости фанерной стенки.

Проверка выполняется  для сечения в середине опорной  панели балки при условии hст/δф > 50. Для этого необходимо предварительно вычислить:

- длину опорной  панели расстояние между ребрами  жесткости в свету «а»;

- расстояние  от центра расчетного сечения  до оси опоры;

- высоту фанерной  стенки в расчетном сечении;

- момент инерции и статический момент для расчетного сечения,

приведенные к  фанере;

- изгибающий  момент и поперечную силу для  расчетного сечения.

Расчет следует  производить по формуле: 

" т и " - соответственно нормальные и касательные напряжения в

стенках от изгиба на уровне внутренней кромки поясов в  расчетном сечении

(середина опорной  панели балки);

   Все проверки выполняются, поэтому оставляем законструированное сечение.  
 
 
 
 
 
 
 
 

 

    3. Конструирование и расчет дощатоклееной колонны прямоугольного сечения 

Компоновка  сечения колонны

Колонну проектируем клеенную, прямоугольного сечения.

Предварительный подбор сечения колонны:

Задаемся гибкостью колонны l=100. Предварительные размеры сечения колонны принимаем

h_к=H/13=850/13=65 см;

  b_к=Н/29=850/29=29 см.

Из-за отсутствия досок такой ширины принимаем  доски шириной 100 мм и 200 мм с предварительной склейкой их по кромке в щит.

Фактическая ширина с учетом припусков на усушку и механическую обработку составит  b_к=(100-10)+(200-15)=275 мм.

Для изготовления колонн используем сосновые доски второго  сорта толщиной 40 мм. После двухстороннего фрезерования (острожки) толщина досок  составит t_ф=40-2×3,5=33 мм.

С учетом принятой толщины досок высота сечения  колонн будет:

h_к=33×21 =693 мм;   b_к=275 мм. 

Сбор  нагрузок 

Собственный вес колонны Р_с.к.=0,693×0,275×9×500=857,59кг=8,6 кН.

По карте 3 прил.5[2] г. Вологда относится ко первому ветровому району и нормативное значение ветрового давления принимаем

w₀=0,23 кН/м²; для данного типа местности находим коэффициент к=0,4.

Вертикальные  нагрузки, действующие на поперечную раму, сведены в табл.3.                              

  Таблица3.

 

Расчетные значения погонной ветровой нагрузки для активного и пассивного давления ветра:

w=w₀×k×g_f×c×b, где

w₀ – давление ветра;

g_f=1,4 - коэффициент надежности для ветровой нагрузки определяем по п.6[2].

к – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по табл.6 [2] (тип местности В);

c – аэродинамический коэффициент;

b – ширина грузовой площади равная шагу колонн.

По приложению 4[2] определяем аэродинамический коэффициент для наветренной и подветренной стороны здания:

• для наветренной с=+0,8;
• для подветренной при H/L=9/18=0,5=0,5;

 B/L=48/18=2,7>2 ; с=-0,5.

w⁺=w₀×k×g×c×b=0,23×0,4×1,4×0,8×4=0,41 кН/м;

w^-=w₀×k×g×c^-×b=0,23×0,4×1,4×(-0,5)×4= -0,26 кН/м.

Ветровая нагрузка, передаваемая от покрытия вне колонны:

w⁺=w⁺×h_оп=0,41×0,75=0,31 кН;

w^-=w^-×h_оп=-0,26×0,75= -0,2 кН. 

Определение расчетных усилий 

Рама  один раз статически неопределимая  система. За неизвестное принимаем  продольное усилие в ригеле, которое определяется для каждого вида загружения отдельно.

X=x_w+x_w

От ветровой нагрузки, приложенной в уровне ригеля:

x_w=0,5(w⁺- w^-)=0,5×(0,31-0,2)=0,055 кН.

От ветровой нагрузки, приложенной на стены:

x_w=(3/16)×Н×(w⁺-w^-)=(3/16)×9×(0,41-0,26)=0,253 кН.

При дальнейшем расчете стойку рассматриваем как  консоль защемленную в фундаменте.

Изгибающие  моменты в заделке стоек:

;

Продольные  силы в заделке стоек:

N_лев=N_np=(q_cn+q_сб+S)×0,5×L×b+P_ск=(0,6497+0,165+0,23)×0,5×18×4+9,46=47,1кН

Таким образом расчетные усилия М=16,62кН×м; N=47,1кН. 

Расчет  колонны на прочность  в плоскости рамы 

Расчетная длина колонны в плоскости  рамы:

l₀=2,2×Н=2,2×9=19,8 м.