Курсовая работа - Стропильная система жилого здания - файл n1.docx

Курсовая работа - Стропильная система жилого здания
скачать (1678.5 kb.)
Доступные файлы (4):

n1.docx	757kb.	22.12.2011 13:16	скачать
n2.exe
n3.dwg
n4.doc	29kb.	22.12.2011 13:29	скачать

Курсовая работа - Технология возведения кирпичного жилого здания (Курсовая)
Васильев В.Ф., Иванова Ю.В. Отопление И вентиляция жилого здания (Документ)
Курсовая работа - Рабочая площадка промышленного здания (Курсовая)
Курсовая работа - Разработка календарного плана и проектирование стройгенплана на строительство 5-ти этажного кирпичного жилого здания в составе ППР (Курсовая)
Курсовая работа - Сметное дело (Курсовая)
Курсовая работа - Организация строительства девятиэтажного односекционного жилого дома (Курсовая)
Курсовая работа - Проектирование одноэтажного каркасного здания из деревянных конструкций (Курсовая)
ТКП 45-1.04-119-2008 (02250) Здания и сооружения. Оценка степени физического износа (Документ)
Курсовая работа Проектирование одноэтажного деревянного здания (Курсовая)
Курсовая работа - проектирование Одноэтажного промышленного здания с деревянным каркасом (Курсовая)
Отопление и вентиляция двухэтажного жилого дома (Документ)
Контрольная работа - Отопление и вентиляция жилого здания (Лабораторная работа)

n1.docx

Содержание:

Исходные данные по проекту 3
Расчет стропильной системы 4
Список используемой литературы 20

Исходные данные по проекту

Проектирование стропильной системы для жилого здания, расположенного в городе Сыктывкар. Несущие конструкции покрытия – стропильная система из цельных материалов, проектируем из следующих сборочных элементов: обрешетки, стропильных ног, прогонов, стоек, подкосов, крестовых схваток, ригелей, мауэрлатов, кобылок.

Снеговая нагрузка (расчетная) – S₀ = 3,2кПа –V снеговой район. [2]

Ветровая нагрузка – W₀ = 0,23 кПа – I ветровой район. [2]

План здания:

Расчет стропильной системы

Расчет элементов сборных наклонных стропил
1. Исходные данные

Кровля из профилированной стали толщиной 0,6 мм, уложенной по деревянной обрешетке.

Уклон кровли 21є.

Снеговой район V . Нормативный снеговой покров

Материал конструкций: древесина хвойных пород 2 сорта по ГОСТ 8486-86* с размерами по ГОСТ 24454-80*.

Расчет стропильной ноги

Таблица 2.1.2.1 - Сбор нагрузок на 1 погонный метр стропильной ноги

№ п/п	Конструктивные элементы и нагрузки	Нормативная нагрузка,		Расчетная нагрузка,
1	2	3	4	5
Постоянные нагрузки
1	Профнастил НС35-1000-0,6 Т=0,6 мм, Н=35 мм	6,4	1,05	6,72
2	Обрешетка	2,5	1,1	2,75
3	Собственный вес стропильной ноги:
		12,5	1,1	13,75
Итого:		21,4	-	23,22
2. Временные нагрузки
4	Полное значение снеговой нагрузки:
4		224	1,43	320
Итого полная:		245,4	-	343,22

Примечания:

- коэффициент надежности по нагрузке, определяемый по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»;

- плотность древесины ели согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»;

Рис. 2.1.2.1 Расчетная схема стропильной ноги

Стропильные ноги при углах наклона кровли

рассчитываются как балки с наклонной осью. В этом случае постоянную нагрузку, вычисленную на 1м²поверхности (ската) кровли делят на

, приводя ее к нагрузке на 1 м²плана покрытия.

Постоянная нагрузка:

где:

- горизонтальная проекция расчетной постоянной нагрузки,

;

- расчетная постоянная нагрузка,

;

- угол наклона кровли,

Снеговая нагрузка:

где:

- горизонтальная проекция расчетной снеговой нагрузки,

;

- расчетная снеговая нагрузка,

;

- угол наклона кровли,

Расчет производится по программе «Балка». Для этого необходимо ввести координаты опор и задаться нагрузкой. На рисунке показала эпюра моментов при действии расчетной постоянной нагрузки от профилированного настила, обрешетки и собственного веса стропильной ноги.

Рис. 2.1.2.2 Эпюра моментов Му от действия постоянных нагрузок.

Таблица 2.1.2.2 - Значения моментов от действия постоянных нагрузок

Х, м	Изгибающий момент
0,000	0,000
0,650	-0,053
1,210	-0,013
2,600	-0,253
4,521	0,206
6,815	-0,449
9,180	0,247
11,315	-0,319
12,955	0,016
13,315	0

На рисунке показала эпюра моментов при действии расчетной снеговой нагрузки.

Рис. 2.1.2.3 Эпюра моментов Му от действия снеговой нагрузки.

Таблица 2.1.2.3 - Значения моментов от действия снеговых нагрузок.

Х, м	Изгибающий момент
0,000	0,000
0,650	-0,724
1,210	-0,185
2,600	-3,495
4,521	2,835
6,815	-6,183
9,180	3,411
11,315	-4,394
12,955	0,221
13,315	0

Стропильная нога сконструирована из досок и имеет переменное сечение по длине. Кобылка из одной доски, остальная часть стропильной ноги из двух и одной досок, стыкуемых в третьем пролете.

Определим геометрические характеристики сечения стропильной ноги:

где:

- момент сопротивления поперечного сечения элемента,

;

- ширина сечения, м;

-высота сечения, м.

где:

- момент инерции поперечного сечения элемента,

;

- ширина сечения, м;

-высота сечения, м.

Консоль и первый пролет из доски сечением 50х150мм:

Четвертый пролет из доски 50х250 мм:

Второй пролет и часть третьего из двух досок сечением 50Ч250 мм соединенных между собой прокладками сечением 50Ч250 мм, длиной 250 мм, через 800-1000 мм.

Проверку прочности (I группа предельных состояний) осуществляем согласно п. 4.9 [СНиП II-25-80] по формуле 17:

где

- напряжение при изгибе,

;

- расчетный изгибаемый момент,

;

- расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента,

;

- расчетное сопротивление изгибу для древесины хвойных пород 2 сорта п. 3.1 [СНиП II-25-80].

Проверку прогиба (II группа предельных состояний) осуществляем максимальному моменту по формуле:

где

- полная нормативная нагрузка.

- модуль упругости древесины, кгс/см²;

- момент инерции поперечного сечения элемента,

;

- изгибаемый участок стропильной ноги, м;

- угол наклона кровли,

.

Проверка консоли:

.

Проверка второго пролета из двух досок сечением 50Ч250 мм соединенных между собой прокладками:

.

Проверка четвертого пролета из доски сечением 50Ч250 мм:

Расчет прогона

Рис. 2.1.3.1 Шаг прогонов.

Посчитаем ширину грузовой площади, приходящуюся на прогоны:

1 прогон:

2 прогон:

Далее рассчитываем первый прогон как с наибольшей шириной грузовой площадьи нагружения

.

Сбор нагрузок, статический расчет.

Исходя из конструкции покрытия к данным представленным в таблице 2.1.2.1, добавим собственный вес прогонов и помножим на ширину грузовой площади.

Таблица 2.1.3.1 - Сбор нагрузок на 1 погонный метр прогона.

№	Конструктивные элементы и нагрузки	Нормативная нагрузка, кгс/м²	_f	Расчетная нагрузка, кгс/м²	ширинса груз. площади, м	Нормативная нагрузка, кгс/м	_f	Расчетная нагрузка, кгс/м
1. Постоянные нагрузки
1.1	постоянная нагрузка от профнастила, обрешетки, стропильной ноги.	_21,4	-	_23,22	_4,667	_99,87	_-	_108,37
1.2	прогон (брус 150х200 мм)	_-	-	_-	_-	₁₅	_1,1	_16,5
2. Временные нагрузки
2.1	Полное значение снеговой нагрузки,	224	1,43	320	_4,667	1045,4	1,43	1493,44
Итого:						1160,27	-	1618,31

Сечение прогона – брус 150Ч200 мм. Прогон консольно-балочный. Стыки-шарниры размещаем по парно через пролет, выполняя их косым прирубом с одним болтом. Длину консоли в пролетах с шарнирами назначаем равной

При

консольно-балочные прогоны рассчитывают по равнопрогибной схеме. По этой схеме максимальные изгибающие моменты возникают на промежуточных опорах:

где:

- равномерно-распределенная нагрузка,

;

- наибольший шаг стоек, м.

Расчет проведем момента при наибольшем шаге стоек

. Так как

то сечение прогона рассчитывается на косой изгиб.

Нормальная составляющая к скату:

,

где:

- равномерно-распределенная нагрузка,

;

- угол наклона кровли,

.

Скатная составляющая (вдоль ската кровли):

где:

- равномерно-распределенная нагрузка,

;

- угол наклона кровли,

.

Тогда:

Расчетное значение нагрузок:

Нормативное значение нагрузок:

Моменты над вторыми с края опорами (расчетные):

Определяем геометрические характеристики сечения прогона:

Проверка прочности и жесткости прогонов.

Расчет на прочность элементов цельного сечения при косом изгибе проводим согласно п. 4.12 [СНиП II-25-80] формуле 20:

где: М_х и М_у - составляющие расчетного изгибающего момента для главных осей сечения,

;

W_x и W_у - моменты сопротивлений поперечного сечения нетто относительно главных осей сечения, м³.

Проверку прогиба (II группа предельных состояний) при косом изгибе выполняем по формуле (для равнопрогибной схемы работы прогона):

где

- составляющие прогиба для главный осей сечения,

где:

- равномерно-распределенная нагрузка,

;

- модуль упругости древесины, кгс/см²;

- момент инерции поперечного сечения элемента,

;

- изгибаемый участок стропильной ноги, м.

Для крайних прогонов:

тогда

- предельный относительный прогиб определяем по табл. 19 п. 10. 7. [СНиП II-25-80]

Сечение удовлетворяет проверке прочности (I группа предельных состояний) и жесткости ( II группа предельных состояний).

Расчет стойки

Рис. 2.1.4.1 - Схема опирания стоек.

Определим наибольшую ширину грузовой площади нагружения стропильной ноги:

Сбор нагрузок, статический расчет.

Исходя из несущих конструкций к данным представленным в таблице 2, добавим собственный вес стропильной ноги и помножим на ширину грузовой площади.

Таблица 2.1.4.1 - Сбор нагрузок на грузовую ширину стропильных ног.

№	Конструктивные элементы и нагрузки	На прогон			Ширена груз. площади, м	На стойки
№	Конструктивные элементы и нагрузки	Нормативная нагрузка, кгс/м	_f	Расчетная нагрузка, кгс/м	Ширена груз. площади, м	Нормативная нагрузка, кгс	_f	Расчетная нагрузка, кгс
1. Постоянные нагрузки
1.1	постоянная нагрузка	114,87	-	124,87	_2,145	_246,396	_-	_267,846
1.2	Стойка (брус 150х150 мм)	_-	-	_-	_-	_35,44	_1,1	_38,98
2. Временные нагрузки
2.1	Полное значение снеговой нагрузки,	1045,4	1,43	1493,44	_2,145	2242,383	1,43	3203,43
Итого:						2524,219	-	3510,25

Сечение стойки – брус 150Ч150 мм, длина стойки 3150 мм. Закрепление концов шарнирное. Стойка работает, как центрально-сжатый элемент постоянного цельного сечения.

Расчет производим по формулам п 4.2. [СНиП II-25-80]:

Нна прочность

где:

- расчетная продольная сила;

- сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

- площадь поперечного сечения элемента нетто.

На устойчивость:

где:

- расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон;

- коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно;

- расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

Рис. 2.1.4.2 Расчетная схема стойки

на прочность

на устойчивость

Расчет узлов

Коньковый узел

Расчетная длина защемления конца гвоздя в пробиваемом насквозь крайнем элементе:

работу конца гвоздя не учитываем.

Расчетная несущая способность гвоздя на срез со стороны пробиваемого гвоздем крайнего элемента

Расчетная несущая способность гвоздя на срез со стороны непробиваемого насквозь крайнего элемента:

Построим эпюру действия поперечных сил от действия постоянных и временных сил при

Рис. 2.1.5.1 - Эпюра поперечной силы Q.

Число гвоздей:

Рис. 2.1.5.2 Коньковый узел

Узел опирания на мауэрлат

Расчетная длина защемления конца гвоздя в непробиваемом насквозь крайнем элементе:

Расчетная несущая способность гвоздя на срез со стороны непробиваемого насквозь крайнего элемента:

Число гвоздей:

Рис. 2.1.5.3 Узел опирания на мауэрлат

Список используемой литературы

СНиП II-25-80 Деревянные конструкции М. Стройиздат 1982г.
СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», Москва, 1996 г.
Шишкин В.Е. Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс. М. Стройиздат 1974г.
Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования. под ред. Иванова В.А. Киев 1981г.

28

20