Оценка нагрузок на несущую конструкцию здания

Оценка нагрузок на несущую конструкцию здания

1. Задание на проектирование

«Склад сыпучих материалов»

Шаг установки конструкций - b = 5

Район строительства - г.Пермь

Длина здания - м

Снеговая нагрузка - 2 кПа

Ветровая нагрузка - 0,48 кПа

Временная нагрузка от галереи - кН

Нагрузка от собственной массы галереи - кН

Радиус кривизны арки - 23м

Тепловой регион - теплый.

2. Обоснование типа несущих конструкций

В качестве сравнения взяты: - арка треугольного сечения - арка круглого сечения

Ι Треугольного сечения

II Круглого сечения

Вес конструкций

1.    

2.

Вес материала

1.   

2.   

Объем конструкций (древесины)

1.

.

Общая стоимость конструкций

1.        т.руб.

2.       т.руб.

Т.О. для дальнейшего расчета принимаем 3-х шарнирную арку стрельчатого очертания, как наиболее экономически эффективный вариант.

1. Расчет и конструирование ограждающих конструкций

Принимаем утепленные клее фанерные панели для кровли и стен. Расчет произведен для кровельных панелей. Они опираются на несущую конструкцию расположенную с шагом 4м.

Таблица 1. Сбор нагрузок на панели

Задаем размеры панели:

Количество продольных ребер n=4 шт.

Сечение ребер

Полные нагрузки, действующие на панель без учета наклона

Расчетный пролет обшивки

Общий изгибающий момент

Поперечная сила

Местный изгибающий момент

Коэффициент приведения модуля упругости к фанере

Коэффициент приведения модуля упругости к древесине

Геометрические характеристики сечения панели.

Расчетная ширина обшивки

Толщина обшивки

Общая ширина ребра

Высота ребер

Статический момент обшивки относительно нейтральной оси

Приведенный момент инерции сечения (к фанере)

Приведенный момент сопротивления сечения

Момент сопротивления обшивки

Проверка верхней обшивки на сжатие и устойчивость при изгибе.

Коэффициент устойчивости

Напряжение сжатия

Проверка нижней обшивки на растяжение при изгибе

Проверка верхней обшивки на местный изгиб между ребрами

Проверка клеевых соединений на скалывание

Проверка прогиба панели

1. Геометрический расчет арки

Длина хорды полуарки

Расстояние от центра округлости до опоры

конструкция сечение нагрузка арка

Длина дуги полуарки

Угол наклона хорды полуарки

1. Статический расчет арки

Постоянная нагрузка на арку.

Собственный вес арки.

Расчетная погонная нагрузка от собственного веса арки и собственного веса кровли.

Собственный вес галереи.

Расчетная схема

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки.

Временная длительная нагрузка от галереи.

Изгибающие моменты в сечении арки.

Расчет на снеговую нагрузку 1й вариант.

Расстояние от опоры до точки приложения снеговой нагрузки находится на дуге арки.

Нормативная снеговая нагрузка.

Расчетная погонная нагрузка

Расчетная схема

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки.

2ой вариант.

Расчетная схема

Снеговая нагрузка слева.

Опорные реакции.

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки.

справа

Расчет на ветровую нагрузку.

Расчетная схема

Смена участков хорды

Опорные реакции

Распор

Изгибающие моменты в сечении арки

Сочетание усилий в сечении арки

Изгибающий момент в сеч. 5, М=276,3 кНм.

Определение N и Q

1) От постоянной нагрузки

1) От галереи

1) От снеговой нагрузки

1. Конструктивный расчет арки

Подбор сечения арки.

Сечение принимаем прямоугольной формы, высотой  и шириной в=10см

Определяем геометрические характеристики сечения.

Гибкость арки

Коэффициент, учитывающий момент от продольной силы.

Проверяем устойчивость.

Коэффициент продольного изгиба для древесины.

Проверяем клеевой шов в основном сечении и рассчитываем опорный узел ригеля с помощью стального башмака из опорного листа и двухсторонних фасонок с отверстиями для болтов.

Диаметр башмака принимаем d=30мм,

Определяем несущую способность.

1. Из условия среза

1. Из условия сжатия пластины

Площадь болта

Принимаем анкерные болты  с

Расчет прочности сварного шва (сварка проводится электродами марки 942)

Расчетная длина шва

Катет шва

Принимаем катет шва

Усилия действующие на болты

Несущая способность болта

1. из условий изгиба болта

1. из условий смятия среднего элемента арки.

3. из условия смятия крайнего элемента площадки.

Требуемое количество болтов

1. Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных конструкций

Для защиты древесины и древесных материалов от предусматривают конструктивные меры и защитную обработку конструкции, предусматривают открытыми хорошо проветриваемыми, доступными для осмотра, ремонта и последующей химической обработки.

Покрытие с древесными конструкциями проектируют только с наружным отводом наружных вод.

Поверхность клееных деревянных конструкций изолируют, как внутри помещения, так и на открытом воздухе защищают влагозащитными или лакокрасочными покрытиями.

К химическим мерам защиты древесины от воздействия относят применение пропитки огнезащитными составами или нанесения огнезащитных красок.

Для клееных конструкций рекомендуется применять вспучивающиеся составы. Для защиты арки применяем фосфорные огнезащитные покрытия ОФП-9 (расход 0,5-0,7 кг/м). Цвет серый, на прочность древесины не влияет, не вызывает коррозии металлов. Так же применяют вспучивающие покрытия ВОП, расход 0,7 кг/м, цвет серый.

Конструктивные мероприятия по борьбе с увлажнением - устройство гидроизоляции.

2. Краткие сведения по изготовлению, транспортировке и монтажу

Изготовление несущих конструкций должно осуществляться в специально-оборудованных участках с поддержанием температуры +19-20ºС и влажностью воздуха 60-70%. Производство должно быть оснащено механизмами и оборудованием необходимым для нормального проведения процесса изготовления и так же приборами для контроля.

При изготовлении конструкций должны использоваться материалы, свойства и качества которых полностью соответствуют стандартам, инженерно-технологическим условиям, а так же удовлетворять дополнительным требованиям указанных в технической документации на данные конструкции, весь процесс должен сопровождаться постоянным контролем.