// //
Дом arrow Статьи arrow Статьи arrow Дерево
Дерево

Расчет настила щита

 

дерево
Нагрузки на к-цию покрытия:

 

Элементы конструкции

Норм. н-ка, Па

дерево

Расч.  н-ка, Па

1

Постоянная нагрузка

Рул. кр. рубероид, 3 слоя

90

1,3

117

2

Асф. стяжка, t=0,02; дерево 

360

1,3

468

3

Утеплитель, t=0,15; дерево

600

1,3

780

4

Пароизол

30

1,2

36

5

Настил щита, t=0,025; дерево 

125

1,1

138 g1

6

Поперечные и диагональные планки

63

1,1

69 g2

Всего

1268

1608

Временная нагрузка

Снеговая н-ка, дерево

500

1,4

700

 

                S0 – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной пов-сти земли. Для первого района S0 = 500 Па.

         дерево - коэф. перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. Т. к. i < 250 , то дерево = 1.

         к – коэф. снижения снег. н-ки при средней скорости ветра за три наиболее холодных месяца. Упрощенно к = 1.

         дерево снег. н-ки – приним. в зависимости от отношения нормат. собств. веса покрытия к весу снег. покрова:

дерево 

Настил щита рассчитывают на два сочетания нагрузок:

1.    Собственный вес покрытия и снег. Расчет на прочность и прогиб.

Расчетная нагрузка на 1 м длины полосы настила:

дерево,

         Максимальный изгибающий момент на промежут. опоре:

дерево,

         Требуемый момент настила щита:

дерево,

         Ru = 13 МПа – расчетное сопротивление изгибу настила кровли из древесины третьего сорта.

         дерево - коэф. надежности по назначению для второго класса ответственности здания.

дерево,

         Определяем требуемую толщину настила:

дерево м;

 

         2. Собственный вес щита и сосредоточенный груз. Расчет только на прочность.

         Соср. груз 1000 тон от веса монтажника с инструментом согласно СНиП ll – 25 – 80. Распределяется на ширину 50 см настила из-за подшитых снизу диаг. планок. При расчетной ширине настила b = 100 см:

дерево,

         дерево - коэф. надежности для монтажной нагрузки.

 

 

дерево
Расчетная нагрузка на 1 м полосы настила:

дерево,

дерево,

         Требуемый момент сопротивления:

дерево,

         mн = 1,2 – коэф. условия работы для монтажной нагрузки.

         0,95 – коэф. учит. расчет конструкции в стадии монтажа.

         Требуемая толщина настила:

дерево,

дерево,

         Принимаем по сортаменту t = 19 мм.

СОРТ       19, 22, 25, 32, 40.

Проверка жесткости настила щита

         Нормативная нагрузка на 1 м длины полосы настила щита:

дерево.

         Момент инерции полосы настила:

дерево,

         Максимальный прогиб для двухпролетной неразрезной балки:

дерево,

E = 10000 МПа. Модуль упругости древесины сосны.

         И тогда относительный прогиб:

дерево

 

Расчет прогонов кровли

дерево

 

         Прогоны кровли приняты спаренными (из двух досок на ребро) со стыками, расположенными по длине вразбежку на расстояние x = 0,21B от опор. Также прогоны рассчитываются как многопролетные неразрезные балки с пролетом равным длине несущей конструкции.

 

Подбор поперечного сечения прогона

         Расчетная нагрузка на 1 м длины прогона:

дерево,

дерево = 1,06 – коэффициент, учитывающий собственный вес прогона.

         Максимальный момент:

дерево,

         Требуемый момент сопротивления прогона:

дерево,

         Ru = 13 МПа – расчетное сопротивление изгибаемой древесины 2-го сорта.

         Принимаем ширину сечения прогона b = 12 см, определяем высоту:

дерево,

         Принимаем прогоны из двух досок h = 17,5 см.

СОРТ       10, 12,5, 15, 17,5, 20, 22,5 25, 27,5.

Проверка жесткости прогона

         Нормативная нагрузка на 1 м длины прогона:

дерево

         Момент инерции прогона:

дерево,

         Максимальный прогиб в середине пролета прогона:

дерево,

дерево.

Расчет и конструирование стыка прогона

         Расстояние от оси опоры до стыка досок:

дерево,

 

 

 

 

дерево

         Спаренные прогоны в местах стыка досок соединяем гвоздями.

         Расчетную несущую способность одного среза гвоздя определяем по наименьшему значению:

         из условия смятия:

дерево,

c - толщина доски прогона в см;

         из условия изгиба гвоздя:

дерево,

дерево,

дерево.

         Требуемое количество гвоздей прикрепления одной доски:

дерево.

дерево

 

         Расставляем 6 гвоздей в одном вертикальном ряду, расстояние между осями гвоздей поперек волокон будет:

дерево,

         Принимаем S2 = S3 = 2,5 см.

         Расстояние вдоль волокон от гвоздя до стыка (торца доски) должно быть:

дерево,

         Принимаем S1 = 6 см.

         Кроме этих расчетных гвоздей по длине прогона ставятся конструктивно такие же гвозди через 50 см в шахматном порядке.

 

Расчет клееной досчатой балки

дерево

 

Сбор нагрузок на действующую балку:

 

Эл. констр.

Н.Н., Па

дерево

Р.Н., Па

Постоянные:

1

Нагрузка от щита

1268

1608

2

Прогон 2

105

1,1

115,5

                             Итого:                                               gн = 1373

g = 1723,5

Временная

 

 

Sн = 500

 

S = 700

 

         Принимая коэффициент собственного веса kсв = 5, ориентировочно определяем собственный вес балки на 1 см2.

дерево.

         Нормативная нагрузка на 1 м длины балки:

дерево.

         Расчетная нагрузка на 1 м длины балки:

дерево.

 

Подбор поперечного сечения балки

         Наибольшая расчетная поперечная сила:

дерево,

         Определяем ширину поперечного сечения балки из условия скалывания по клеевому шву:

дерево,

         Rск = 1,5 МПа - расчетное сопротивление древесины на скалывание.

         Максимальный изгибающий момент балки:

дерево,

         Высота поперечного сечения балки:

дерево,

                  Рассчитываем требуемый момент сопротивления балки:

дерево,

         mб = 0,8 - коэф. условия работы для клееных прямоугольных сечений высотой >120 см.

         Ru = 16 МПа, для дерева первого сорта, сечения высотой 125 см и шириной >1 3 см.

hсм

дерево50

60

70

80

100

дерево120

1

0,96

0,93

0,9

0,85

0,8

I сорт h > 80 см

I сорт

II сорт

b < 11 см

14

13

b = 11…13 см

15

14

b > 13 см

16

15

 

         Определяем ширину балки из условия плоской формы деформирования:

дерево,

         Принимаем балку из досок шириной b = 16,5 см.

СОРТ до острожки           100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275

         после острожки        90,   115, 140, 165, 190, 215, 240, 265

         Требуемая высота балки из условия прочности:

дерево,

         Принимаем высоту балки:

h = 30

         Момент сопротивления балки:

дерево,

         Проверка прочности принятого сечения:

дерево,

дерево,

дерево.

         Проверка прочности клеевого шва на скалывание:

дерево,

дерево, дерево,

дерево.

дерево.

 

Проверка жесткости балки

         Момент инерции поперечного сечения балки:

дерево;

         Максимальный прогиб в середине пролета балки:

дерево;

         Относительный прогиб:

дерево;

         Определение ширины подпорной подкладки из условия смятия её поперек волокон.

дерево,

         Rcu90 = 3 МПа - расчетное сопротивление смятию древесины поперек волокон в опорных частях конструкций.

         Принимаем С = 200 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет распорной системы (арки из прямолинейных клееных элементов)

 

дерево

 

 

Определение геометрических размеров арки:

дерево,

         При этом:

дерево,

дерево    дерево   дерево,

         Длина каждой полуарки по осям:

дерево,

Определение нагрузок:

         Нормативная нагрузка на 1 м2 плана здания:

дерево,

         Расчетная нагрузка на 1 м2 плана здания:

дерево.

         Нормативная и расчетная снеговые нагрузки:

дерево; дерево.

         Принимая коэффициент собственного веса ксв = 3,6, пределяем нормативный собственный вес арки:

дерево,

         Расчетная нагрузка на 1 м длины арки:

дерево,

         Расчетная снеговая нагрузка на 1 м длины арки:

дерево.

Подбор поперечного сечения балки

         Изгибающий момент от местной нагрузки в середине левой панели верхнего пояса:

дерево,

         Опорные реакции арки:

дерево,

         Усилие в затяжке:

дерево,

         Поперечная сила левой панели:

дерево,

         Нормальная сила в том же сечении:

дерево,

         Ширина поперечного сечения:

дерево.

         Принимаем b = 190 см.

         Принимая предварительно высоту верхнего пояса арки:

дерево,

mб = 0,93 - коэффициент условия работы клееного сечения. дерево.

         Требуемый момент сопротивления:

дерево,

         Требуемая высота поперечного сечения верхнего пояса арки:

дерево,

         Принимаем дерево.

         Опирание клееных брусьев в опорных и коньковых узлах проектируем с эксцентриситетом:

дерево,

         Расчетный изгибающий момент в середине панели верхнего пояса арки:

дерево,

         Площадь сечения поперечного пояса:

дерево,

         Момент сопротивления поперечного сечения:

дерево,

         Гибкость верхнего пояса арки в плоскости действия изгибающего момента:

дерево,

дерево,

дерево,

         дерево - коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие изгиба верхнего пояса:

дерево;

         Изгибающий момент с учетом действия продольной силы:

дерево.

         Проверяем нормальное напряжение:

дерево.

         Проверка касательных напряжений по клееному шву:

дерево,

         kск - коэффициент, учитывающий опирание частью сечения концентрацию скалывающих напряжений.

 

 

 

 

 

 

Расчет опорного башмака

дерево

 

         Элементы башмака принимаем из стали С235 с расчетным сопротивлением для толщин t = 2…20 мм, Ry = 230 МПа, t > 20 мм,  Ry = 220 МПа.

         Затяжку из парных башмаков сталь С 235. Ry = 230 МПа, дерево.

         Требуемая площадь одного уголка затяжки:

дерево,

         Принимаем затяжку из уголка L 70x5 А = 6,86 см, ix = 2,16 см.

         Для обеспечения совместной работы двух уголков затяжки устанавливаем соединение планки из уголка 50x5 c шагом:

дерево,

         Количество уголков:

дерево,

         Чтобы избежать провисания затяжки поддерживаем её четырьмя вертикальными подвесками из круглой стали d = 16 мм с шагом:

дерево.

         Уголки затяжки прикреплены к фасонкам башмака ручной сваркой электродом типа Э42 с расчетным сопротивлением Rwf = 180 МПа.

         Вычисляем длину сварного шва со стороны обушка уголка при катете kf = 6 мм.

дерево,

         Вычисляем длину сварного шва у пера уголка при катете kf = 4 мм.

 

дерево;

Расчет пластины упора

         Определяем напряжение смятия верхнего пояса арки в месте упора:

дерево,

дерево,                        дерево.

            Пластину упора башмака рассчитывают как однопролетную балку шириной by = 1 м, и нагруженную равномерно распределенной нагрузкой.

дерево,

дерево,

         Требуемый момент сопротивления:

дерево,

         Требуемая толщина пластины:

дерево,

         Принимаем пластину упора толщиной 18 мм.

Расчет опорной плиты башмака

дерево

         Принимаем вылет консоли a = 8 см, и вычисляем длину опорной плиты:

дерево,

         ts = 10 мм - толщина таверсы.

Принимаем l = 38 см.

         Уточняем вылет консоли:

дерево,

         Определяем ширину опорной плиты из условия смятия древесины поперек волокон:

дерево,

         А - опорная реакция арки.

Принимаем С = 14 см.

         Равномерно распределенное давление на единицу ширины bп = 1 м опорной плиты:

дерево,

         Вычисляем изгибающие моменты в опорной плите:

дерево,

дерево.

         Рассчитываем требуемый момент сопротивления опорной плиты:

дерево,

         Требуемая толщина опорной плиты:

дерево.

Расчет конькового узла

дерево

         Торцы полуарок в коньковом стыке соединяют впритык со срезом крайних досок под прямым углом на 1/3 h = 82,5/3 = 27,5 см. С перекрытием стыка двумя деревянными накладками на болтах. Накладки и болты воспринимают поперечную силу, возникающую в этом узле при несимметричном нагружении снегом лишь одного из скатов, равную:

дерево,

         Вследствие несимметричной схемы работы накладок усилие воспринимаемое болтами, которые соединяют накладки с поясом ригеля, будут неодинаковыми.

         Из условия равновесия полунакладки:

дерево,

дерево,

дерево;

         Принимаем болты d = 20 мм и накладки из бруса дерево.

         Определяем несущую способность болта на 1 срез, зная, что направление усилия в накладке под углом 900 для которого коэффициент дерево, а в верхнем поясе под углом:

дерево,

         По смятию среднего элемента:

дерево,

         По смятию крайнего элемента:

дерево,

         По изгибу болта:

дерево;

         Расчетная несущая способность одного несущего среза болта дерево.

         Требуемое количество болтов для восприятия усилия T1:

дерево,

         nc = 2 - количество срезов болта.

         Принимаем n = 2.

         Требуемое количество болтов для восприятия усилия T2:

дерево.

         Расстановка болтов: расстояние между осями болтов вдоль волокон древесины и до торца элемента.

вдоль волокон           дерево             S1 = 150 мм,

поперек волокон       дерево                   S2 = 80 мм,

до кромок                            дерево              S3 = 60 мм.

 

 

 

 

Расчет деревянной колонны

дерево

         Вертикальная нагрузка на колонну рамы.

Нагрузка бокового пролета:

         постоянная нагрузка от покрытия:

дерево,         дерево;

         нормативный собственный вес балки:

дерево;

         расчетная снеговая нагрузка:

S = 700 Па;

         постоянная нагрузка на 1 м длины балки:

дерево,

дерево,

дерево.

Нагрузка среднего пролета:

         постоянная нагрузка от покрытия:

дерево,      дерево;

         нормативный собственный вес балки:

дерево;

         расчетная снеговая нагрузка:

S = 700 Па;

         постоянная нагрузка на 1 м длины балки:

дерево,

дерево,

дерево.

         Расчетное опорное давление на колонну от постоянной нагрузки бокового пролета:

дерево,

         Расчетное опорное давление на колонну от постоянной нагрузки среднего пролета:

дерево.

         Вес сквозной колонны:

дерево,

         2000 - вес 1 м высоты колонны.

         Расчетное опорное давление от снеговой нагрузки:

дерево,

дерево.

         Расчетная нагрузка на колонну для расчета анкерных болтов:

дерево,

дерево.

         Вес решетчатой колонны:

                                  дерево

          Горизонтальные нагрузки на раму.

          Расчетное давление на 1 м высоты рамы с наветренной стороны:

                    дерево,

дерево - нормативное значение ветровой нагрузки.

дерево - нормативное значение ветрового давления. II ветр. зона дерево = 300 Н/м2.

дерево - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Условно принимаем равным единице.

дерево=0,8 - аэродинамический коэффициент для наветренной стороны.

дерево=1,4 - коэффициент надежности по ветровой нагрузке.

          Расчетное давление ветра для высоты с подветренной стороны.

                            дерево

дерево=0,6 - аэродинамический коэффициент с подветренной стороны.

          Горизонтальные сосредоточенные силы с наветренной стороны:

                                 дерево,

          с подветренной стороны:

                                 дерево.

          Статический расчет рамы:

          дерево

          Расчет рамы на горизонтальную нагрузку начинаем с расчета основной системы, единожды статически неопределимой, по методу сил. Для определения неизвестного усилия в ригеле рамы составляем каноническое уравнение:

                                                    дерево

                                                        дерево

          Коэффициент при неизвестной и свободный член канонического уравнения находим перемножая эпюры изгибающих моментов от единичных сил и внешней нагрузки.

                                                 дерево,

откуда неизвестное усилие:

                        дерево,

          Схема загружения колонн рамы:

          дерево

 

 

          Компоновка сечения основных элементов колонны

          Предварительно поперечное сечение ветвей колонны принимаем из брусков:

                                            С1xС2 = 12,5 x 15 см,

СОРТ 12,5x15; 15x15; 12,5x17,5; 15x17,5.

          Расстояние между осями ветвей колонны в плоскости рамы принимаем дерево. Принимаем дерево=1,0 м. А из плоскости bk =      35 см.

          Расчет соединительной решетки.

          Расчетная поперечная сила в нижнем сечении колонны:

                                     дерево,

                                     дерево.

          Усилие в двух параллельных раскосах нижней панели при угле наклона раскоса дерево = 450.

                                      дерево,

            Усилие в одном раскосе:

                                         дерево

          Диаметр когтевой шайбы №8. Диаметр стяжного болта 20 мм. минимальные размеры раскоса 5x10 см. Наименьшие расстояния между шайбами по осям и до торца z = 16 см. Минимальные размеры болтовых шайб 50x50x4 мм.

          Расчетная несущая способность когтевой шайбы Tmin = 9600 H.

          Расчетная длина раскоса:

                                            дерево,

          Гибкость раскоса по минимальной оси сечения:

                                      дерево

          Коэффициент продольного изгиба:

                                              дерево

          Проверка прочности сечения:

          дерево.

          Проверка общей устойчивости колонны в плоскости рамы (в плоскости действия момента), т.е. в плоскости оси у.

          Расчетная вертикальная нагрузка не колонну:

          дерево,

          дерево=0,9 - коэффициент сочетания при одновременном действии двх кратковременных нагрузок.

          Расчетный изгибающий момент у основания колонны от ветра слева:

                      дерево,

          Изгибающий момент от действия продольной и поперечной нагрузок:

                                      дерево,

          Площадь поперечного сечения за вычетом ослаблений:

                       дерево,

          Расчетный момент сопротивления поперечного сечения:

дерево          Проверка общей устойчивости колонны:

                     дерево.

          Проверка устойчивости ветви колонны в плоскости рамы.

Так как сжимающее усилие от изгибающего момента догружает одну из ветвей колонны, то проверяем устойчивость более загруженной ветви.

          Площадь брутто поперечного сечения колонны:

                                      дерево,

          Момент сопротивления брутто:

          дерево,

          Гибкость колонны относительно ветви 1-1:

                        дерево,

                                  дерево.

          Проверка устойчивости отдельной ветви:

           дерево

                                   дерево.

          Проверка устойчивости отдельной ветви колонны из плоскости рамы.

          Проверку устойчивости более нагруженной ветви колонны производят как состояние центрально сжатого стержня относительно оси x на высоте ¼ Н от основания (нижняя граница опасной зоны с учетом податливости соединений).

          Рассчитывают изгибающий момент на высоте ¼ Н:

               дерево,

          Продольное сжимающее усилие наиболее нагруженной ветви:

                             дерево.

          Гибкость отдельного бруска ветви относительно оси 2-2:

                        дерево,

          Момент инерции ветви колонны относительно оси x:

          дерево,

          Площадь поперечного сечения ветви:

                                      дерево,

          Радиус инерции сечения:

                                         дерево,

          Гибкость ветви колонны:

                                                дерево,

          Коэффициент приведения гибкости составного стержня:

                            дерево,

дерево,

дерево

полная ширина и высота поперечного сечения рассчитываемой ветви;

дерево - число рабочих швов в ветви;

                            дерево

расчетное количество срезов связей в одном шве на 1 м ветви;

дерево - количество срезов.

дерево - коэффициент податливости соединений:

                                            дерево

                                                   дерево,

          Приведенная гибкость ветви колонны:

                              дерево,

          Коэффициент продольного изгиба:

                                              дерево,

          Проверка устойчивости ветви из плоскости рамы:

                 дерево,

принимаем сечение большей площадью: C1xC2 = 15x15 см.

          Делаем перерасчет:

                                       дерево,

                 дерево.

                                      Расчет анкерных креплений

          Производится по максимальному растягивающему усилию в ветви колонны от действия максимального опрокидывающего момента (от ветровой нагрузки). И минимальной вертикальной нагрузке (собственная масса конструкций).

                                  дерево

          Максимальный изгибающий момент в колонне:

                          дерево,

          Минимальная вертикальная нагрузка:

                        дерево,

          Растягивающее усилие в ветви колонны:

                              дерево,

          Требуемое поперечное сечение анкерных болтов:

                            дерево,

дерево - количество анкерных болтов, удерживающих одну ветвь колонны;

дерево - расчетное сопротивление растяжению анкерных болтов.

          Принимаем анкерные болты d = 12 мм, A = 0,744 см2.

СОРТ

d, мм

А, см2

d, мм

А, см2

12

0,744

30

5,06

16

1,408

36

7,44

20

2,182

42

10,25

24

3,165

48

13,52

27

4,18

 

 

 

          дерево

          Требуемое количество парных когтевых шайб на один срез болта прокладки под траверсой:

                                    дерево,

дерево - количество срезов болта.

                                                Расчет траверсы

                    дерево

          Определение расчетный изгибающий момент траверсы:

                          дерево,

          Требуемый момент сопротивления траверсы:

                      дерево,

          Принимаем траверсу из C10 Wy = 6,46 см3.

СОРТ

C

Wy

C

Wy

10

6,46

20

20,5

12

8,52

22

25,1

14

11

24

31,6

15

13,8

 

 

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.