Курсовой проект - Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутоклееными рамами ступенчатого очертания - файл n6.doc

приобрести
Курсовой проект - Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутоклееными рамами ступенчатого очертания
скачать (706.2 kb.)
Доступные файлы (6):
n1.dwg
n2.dwg
n3.dwg
n4.dwg
n5.dwg
n6.doc442kb.12.06.2009 14:44скачать

n6.doc

  1   2   3   4
Государственный комитет Российской Федерации

по высшему образованию
Уральский Государственный Технический Университет
Кафедра строительных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту:
“Проектирование неутепленного здания

с несущими деревянными гнутоклееными

рамами ступенчатого очертания”


Студент: Занина И.А.

Группа: СИ - 54012

Преподаватель: Шур И.П.
Екатеринбург

2009г.
Задание на проектирование.
Запроектировать неутепленное (холодное) складское здание с применением несущих деревянных конструкций.

Пролет здания 21,0 м, высота здания в карнизном узле 3,8 м.

Шаг несущих конструкций 4,0 м, длина здания 44,0 м.

Район строительства: г. Екатеринбург.

Кровля из асбоцементных листов волнистого профиля.

Уровень ответственности здания – второй (СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия).
Выбор конструктивной схемы и общая компоновка здания.
В качестве основной несущей конструкции проектируемого здания принимаем трехшарнирные гнуто-клееные рамы ступенчатого очертания.

Покрытие здания двускатное с наружным водоотводом. Кровлю назначаем из волнистых асбестоцементных листов профиля 54/200-7,5 (ГОСТ 30340-95. Листы асбестоцементные волнистые).

Назначаем уклон ската покрытия i = 25 %, при нормативном требовании к уклону кровли из волнистых асбестоцементных листов не менее 20 % (СНиП 11-26-76. Кровли).

Деревянные прогоны принимаем из брусьев цельного сечения. Исходя из длины листов 54/200-7,5 и требований СНиП II-26-76, табл. 4 - расстояние между осями прогонов по скату назначаем равным 1,5 м.

Прогоны проектируем однопролетными, свободно опертыми на поперечные рамы. Длина опирания прогона на раму не должна быть менее 60 мм.

Пространственную неизменяемость и жесткость несущих конструкций здания, устойчивость рам из их плоскости, а также восприятие и передачу на фундамент нагрузки от ветрового напора на торцевые стены здания, обеспечиваем постановкой системы связей. Система связей включает: поперечные скатные связи в плоскости верхних граней несущих конструкций покрытия; прогоны покрытия; продольные вертикальные связи по карнизным узлам рам; вертикальные связи по стойкам фахверка продольных стен здания. Скатные связи располагаем по торцевым секциям здания и в промежуточной секции. В тех же секциях располагаем вертикальные связи по стойкам. Вертикальными связями по карнизным узлам рамы соединяем попарно.

В качестве продольных вертикальных связей по карнизным узлам рам применяем балки с волнистой стенкой. Другие связевые элементы выполняем из деревянных брусьев.

Для изготовления несущих конструкций здания, связей и деталей узлов применим древесину сосны 2 и 3 сорта по ГОСТ 24454-80Е.
Компоновка рамы.
Конструируемые деревянные трехшарнирные гнутоклееные рамы имеют ступенчатое изменение высоты и постоянную ширину поперечного сечения по длине рамы. Уменьшенную высоту сечения назначаем на расстоянии в плане приблизительно равном четверти пролета от опоры рамы. Уклон наружной кромки прямолинейной части ригеля проектируем равным уклону кровли tg = 0,25 ( = 14°).

Рама состоит из двух полурам заводского изготовления, соединяемых в коньке монтажным стыком с помощью деревянных накладок и стальных болтов.

Полурамы изготавливают путем гнутья и склеивания заготовок в виде многослойного пакета досок.

По СНиП II-3-79** “Нормы проектирования. Строительная теплотехника” устанавливаем, что г. Екатеринбург находится в сухой зоне влажности. Тогда температурно-влажностные условия эксплуатации деревянных конструкций внутри неотапливаемого помещения – Б1.

Древесина перед склеиванием конструкции, предназначенной для условий эксплуатации Б1, должна иметь влажность до 9%. В соответствии с п.2.6. СНиП II-25-80 для склеивания древесины назначаем синтетический фенольно-резорциновый клей марки ФРФ-50.

Склеивание досок по длине производим зубчатым клеевым соединением с вертикальными зубчатыми шипами ГОСТ 19414-79.

Доски в пакете склеиваем по пласти. Перед склеиванием доски каждого слоя фрезеруем с двух пластей по 1-й группе припусков. По условию гнутья в многослойных криволинейных конструкциях отношение радиуса кривизны к толщине доски (r/) > 150. Для обеспечения возможно меньшего радиуса кривизны криволинейного карнизного узла рамы толщину доски (слоя), получаемую после фрезеровки пластей, принимаем  = 16 мм.

Учитывая минимальный припуск на фрезерование и исходя из сортамента пиломатериалов (ГОСТ 24454-80Е), для получения досок толщиной после фрезеровки 16 мм используем доски-заготовки толщиной 22 мм.

Ширину сечения полурамы проектируем равной ширине одной доски (исключается технологически сложное склеивание досок по ширине). При назначении проектной ширины сечения исходим из сортамента пиломатериалов (ГОСТ 24454-80Е) и учитываем припуск на фрезерование боковых поверхностей конструкции после склеивания. Величина припуска составляет при длине конструкции до 12 м - 15 мм, свыше 12 м - 20 мм.

Длина полурамы не превышает 12 м. Припуск на фрезерование ее боковых поверхностей - 15 мм. Проектную ширину сечения полурамы принимаем b = 135 мм. Ширина исходной доски-заготовки равна 150 мм.

Высота сечения полурамы изменяется ступенчато. Высота сечений h1, h2 должна быть кратна номинальной (после фрезерования) толщине доски . Назначаем: h1 = 1440 мм - из 90 досок толщиной  = 16 мм; h2 = 720 мм - из 45 досок толщиной  = 16 мм.

Принимаем радиус кривизны карнизного узла по внутренней кромке поперечного сечения полурамы rв = 2500 мм. Отношение rв/ = 2500/16 = 156 > 150.

Радиус кривизны по наружной кромке сечения rн = rв + h1 = 2500 + 1440 = 3940 мм, то же по центральной оси сечения r = rв + 0,5h1 = 2500 + 0,51440 = 3220 мм.

При компоновке поперечного сечения гнутоклееных элементов будем использовать пиломатериалы двух сортов. В крайних зонах на участках длиной равной 0,15 высоты сечения применим более высокопрочные пиломатериалы (2-го сорта), а в средней зоне на 0,7 высоты сечения - менее прочные (3-го сорта).

Для выполнения статического расчета рамы необходимо задаться ее расчетной осью. Все размеры рамы следует привязать к расчетной оси.

За расчетную ось рамы принимаем параллельную наружной кромке линию, проходящую через центр тяжести конькового сечения рамы. Расстояние от наружной кромки до расчетной оси hр = 400 мм. Из-за несовпадения расчетной оси рамы с ее центральной осью определяемая статическим расчетом в отдельных сечениях продольная сила N действует с эксцентриситетом относительно оси поперечного сечения, что учитывается в дальнейшем при выполнении конструктивного расчета.

Длину по расчетной оси участка полурамы с высотой сечения h2 = 720 мм принимаем равной 4900 мм.

Расчетную ось разобьем точками на участки и определим ее геометрические параметры:

- расчетный пролет рамы считаем равным пролету здания,

определенному заданием, l = 21000 мм;

- высота рамы по расчетной оси в коньке:

f = Нк + i(1/2) = 3800 + 0,25(21000/2) = 6425 мм,

Нк = 3,8 м - высота в карнизном узле;

- радиус кривизны расчетной оси в гнутой части полурамы:

rр = rн – hр = 3940 – 400 = 3540 мм;

- величина углов:  = 14°;  = 90°+  = 90°+ 14° = 104°;

 = 180° –  = 180° – 104° = 76°;

- длина прямолинейной стойки полурамы:

lст = l01 = Hк – rр /tg(/2) = 3800 – 3540/tg(104°/2) = 1034 мм;

- длина дуги гнутой части полурамы:

lгн = l13 = rр /180° = 354076°/180° = 4696 мм;

- длина прямолинейного ригеля полурамы:

lриг = l3 10 = (l/2 – rр(1 – cos))/cos = (21000/2 – 3540(1 – cos76°))/cos14° = 8051 мм;

- полная длина расчетной оси полурамы:

lпр = l0 10 = lст + lгн + lриг = 1034 + 4696 + 8051 = 13781 мм.

Координаты xn, yn точек расчетной оси (n – номер точки):

x0 = 0; y0 = 0;

x1 = 0; y0 = l01 = 1034 мм;

x2 = rp(1 – Cos( )) = 3540(1 – Cos(76/2)) = 750 мм;

y2 = l01 + rpSin( ) = 1034 + 3540Sin (76/2) = 3229 мм;

x3 = rp(1 – Cos) = 3540(1 – Cos76) = 2684 мм;

y3 = l01 + rpSin = 1034 + 3540Sin76 = 4469 мм;

для точек 4…8 найдем шаг: x = (0,5l – x3)/7 = (0,521000 – 2684)/7 = 1117 мм,

тогда координаты точек 4…8 вычислим по формулам: xn = xn-1 + x; yn = Hк + ixn;

x4 = 2684 + 1117 = 3801 мм; y4 = 3800 + 0,253801 = 4750 мм;

x5 = 3801 + 1117 = 4918 мм; y5 = 3800 + 0,254918 = 5030 мм;

x6 = 4918 + 1117 = 6035 мм; y6 = 3800 + 0,256035 = 5309 мм;

x7 = 6035 + 1117 = 7152 мм; y7 = 3800 + 0,257152 = 5588 мм;

x8 = 7152 + 1117 = 8269 мм; y8 = 3800 + 0,258269 = 5867 мм;

x9 = 8269 + 1117 = 9386 мм; y9 = 3800 + 0,259386 = 6147 мм;

x10 = 9386 + 1117 = 10500 мм; y10 = 3800 + 0,2510503 = 6425 мм;
Результаты вычислений приведены в таблице 1.
  1   2   3   4


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации