Расчет строительной ноги (145000)

Посмотреть архив целиком

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

ФГОУ СПО «Санкт-Петербургский Архитектурно-Строительный Колледж»










Контрольная работа

по курсу Осoбенности проектирования




Выполнил:

студент группы 511 Сз-07

Васильев Михаил Викторович

шифр 28

Руководитель: Е.И. Кирнос


Задача


Рассчитать строительную ногу, если:

  • Дерево Граб 1 сорта;

  • Тепловлажностный режим эксплуатации A1

  • Город Иванова

  • Класс ответственности здания III уN= 0.9 кН / м3

  • Шаг стропильных ног 1,3м

  • Пролет стропильных ног 4,45 м

  • Угол наклона кровли к горизонту 29°

Состав покрытия:

о - кровля и настил qn = 0,20 кН / м2

qр = 0,25 кН / м2

о - утеплитель δ = 12 см, у = 3,2 кН / м3

о - пароизоляция qn = 50 кН / м2

о - подшивка δ = 19 мм, у = 6,0 кН / м3


Решение


  1. Сбор нагрузок


а) Нагрузка на 1м2 перекрытия

Наименование

Норм.

γf

Расчетная

п/п

нагрузок

кн/м2

 

кн/м2

I

Постоянные

 


 

1.

Кровля и настил

0.20


0.25

2.

Утеплитель

0.38

1.30

0.494

δ = 0,12 м, у = 3,2 кН / м3

 

 

 

3.

пароизоляция

0,05

1.30

0,065

qn = 0,05 кН / м2

 

 

 

4

подшивка

0,114

1.30

0.148

δ = 0,019 м, у = 6,0 кН / м3

 

 

 

 

Итого постоянные

0,744

 

0,957

II

Временные

II снег район

Sр.= Sтаблр

Sр.= 1.2 x 0.881= 1,057

0,74

СНиП

II-25-80

(п 5.7)

0,7

1,057

 

Итого временные

0,74

 

1,057

 

Полная нагрузка

1,48

 

2,01


µ прилож.3* учитывает характер кровли для односкатных и двухскатных покрытий.


Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты 


Номер схемы

Профили покрытий и схемы снеговых нагрузок

Коэффициент  и область

применения схем

1

Здания с односкатными и двускатными покрытиями








 = 1 при   25;

 = 0 «   60.

Варианты 2 и 3 следует учитывать для зданий с двускатными покрытиями (профиль б), при этом вариант 2 — при 20    30; вариант 3 — при 10    30 только при наличии ходовых мостиков или аэрационных устройств по коньку покрытия



 = 1 при   25; (промежуточные значения  принимаем по интерполяции)


 = 0 «   60.


Для  = 29  = 0.886


Sтаблр= 1.2 кН / м2 ( табл. 4 СНиП 2.01.07-85*)

Sр.= 1.2 x 0.881= 1,057 кН / м2


б) Нагрузка на 1м.п. стропильной ноги с учетом собственного веса (линейный элемент), т.к. взборе нагрузок на 1 м2 покрытия , собственный вес стропил неучтен (незнаем сечение) для древесины , вводится коэффициент K=1,05 учитывающий собственный вес определяется равнораспределенная нагрузка.

в) q = qполн.табл.р. x L x уN x K x cos


q = 2.01 x 1.3 x 0.95 x 0.9 x 1.05 x 0.87 = 2.04 кН / м2

cos29 = 0.87


2. Статический расчет


Рассматриваем более невыгодную схему нагружения.

Полная нагрузка + сосредаточенный груз .

Полная нагрузка (человек с инструментом) ( q+p), где Pн. = 100кг = 1 кН


P = Pн x γf = 1 x 1.2= 1.2 кН

γf = 1.2

перекрытие прогиб нагрузка сечение

Определяем изгибающий момент действующий в сечении.


М max = q x L2 /8 + p x L x cos / 4 = 2.04 x 4.45 2/ 8 + 1.2 x 4.45 x 0.87/ 4 = 6.2 кНм


3. Подбор сечения элемента


Из опыта проектирования принимаем толщину бруса не менее 100 мм.

Находим расчетное сопротивления на изгиб.

Ru табл.= 14 Мпа (СНиП II-25-80)


Таблица 3

Напряженное

состояние и

характеристика элементов

Обозначение

Расчетные сопротивления, , для сортов древесины



1

2

3

1. Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон:





а) элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах “б”, “в”) высотой до 50 см

Rи, Rс, Rсм

14

140

13

130

8,5

85


Уточняем для нашего дерева и тепловлажностного режима, переводные коэффициенты.

Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в табл. 3, на переходные коэффициенты mп, указанные в табл. 4. (СНиП II-25-80)

mп = 1.3


Таблица 4


Коэффициент mп для расчетных сопротивлений


Древесные породы

растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rр, Rи, Rс, Rсм

сжатию и смятию поперек волокон Rс90, Rсм90

скалыванию Rск

Хвойные




1. Лиственница, кроме европейской и японской

1,2

1,2

1

2. Кедр сибирский, кроме Красноярского края

0,9

0,9

0,9

3. Кедр Красноярского края, сосна веймутова

0,65

0,65

0,65

4. Пихта

0,8

0,8

0,8

Твердые лиственные




5. Дуб

1,3

2

1,3

6. Ясень, клен, граб

1,3

2

1,6

7. Акация

1,5

2,2

1,8

8. Береза, бук

1,1

1,6

1,3

9. Вяз, ильм

1

1,6

1


Для различных условий эксплуатации конструкций  на значения коэффициент mв, указанные в табл. 5;

mв = 1


Таблица 5

Условия эксплуатации (по табл. 1)

Коэффициент mв

Условия эксплуатации (по табл. 1)

Коэффициент mв

А1, А2, Б1, Б2

1

В2, В3, Г1

0,85

А3, Б3, В1

0,9

Г2, Г3

0,75


Ru = Ru табл x mп x mв

Ru = 14x103 x 1.3 x 1 = 18.2 x103 кПА


Определяем геометрические характеристики сечения , в частности момент сопротивления.


Wx тр = Мmax / Ru = 6.2 кНм/ 18.2 x103 кн/м2 = 0.34 x 10-3м3

Wx тр = 340 см3


Зная Wx тр можно определить высоту (ширину) сечения бруса.


Wx тр = b x h2/ 6 (геометрическая формула для прямоугольного сечения)

h = √ 6 x Wx тр / b = 6 x 340 см3/ 10см = 14.28 см


По сортаменту пиломатериалов принимаем сечение бруса


b x h = 100 x 150


Проверки принятого сечения (b x h = 100 x 150)


а) σ max /Wx Ru ; Wx = b x h2/ 6 = 10 x 152 / 6 = 375 см3

σ =6.2 кНм / 375 x 10-6 м3 = 16.53 x 103Ru = 18.2 x103 кПА


б) Проверка жесткости (прогиба).

Деформационный расчет по нормативным нагрузкам, определяем нормативную нагрузку на 1м.п. элемента от собственного веса ; + снег; + сосредаточенный груз.


qн = qтабл.н. x L x уn x cos + bc x hc x уq

qтабл.н = 1.42 кн/м2

уq= 8 кн/м3


Плотность древесины и фанеры. Приложение 3 (СНиП II-25-80)


qн = 1.42 кн/м2 x 1,3м x 0.9 кн/м3 x 0.87 + 0.1 x 0.15 x 8 = 1.57 кн/м


Находим стрелу прогиба


F = 5 x qн x L4/ 384 x E x Yx + Pн x L3 x cos / 48 x E x Yx


Yx – момент энерции сечения


Yx = b x h3/ 12 = 10 x 15 3/ 12 = 2812.5 см4

E = 10 x 106 кПа (const)

F = 5 x 1.42 кн/м2 x 4.454/ 384 x 10 x 106 кПа x 2812.5 см4+ 1 x 4.453 x 0.87 / 48 x 10 x 106 кПа x

x 2812.5 см4 = 0.031 м


Относительный прогиб равен:


F/L ≤ [F/L] = 1/200


Прогибы элементов зданий и сооружений не должны превышать величин, приведенных в табл. 16


Таблица 16 . (СНиП II-25-80)


Элементы конструкций

Предельные прогибы в долях пролета, не более

1. Балки междуэтажных перекрытий

1/250

2. Балки чердачных перекрытий

1/200

3. Покрытия (кроме ендов):


а) прогоны, стропильные ноги

1/200

б) балки консольные

1/150

в) фермы, клееные балки (кроме консольных)

1/300

г) плиты

1/250

д) обрешетки, настилы

1/150

4. Несущие элементы ендов

1/400

5. Панели и элементы фахверка

1/250


F/L = 0.031/4.45 = 0.0069 = 1/143 (в долях пролета)

F/L= 1/143 ≤ [F/L] = 1/200


Вывод: Относительный прогиб больше допустимого , значит жесткость данного сечения обеспечена, принимаем сечение бруса для стропильной ноги b x h = 100 x 150.

Размещено на Allbest.ru


Случайные файлы

Файл
131341.rtf
16736-1.rtf
53034.doc
18846.rtf
59639.rtf