Выбор конструктивной схемы арки

В качестве основных несущих конструкций покрытия приняты арки из клееной древесины. Металлические элементы конструкции выполняют из оцинкованной стали.

Продольная устойчивость покрытия обеспечивается системой связей соединяющих попарно арки у торцов здания и в середине.

 

Компоновка плиты

Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 5 м, с учетом припусков при изготовлении 4, 98 м.

Ширина плиты принимается равной ширине плоского асбестоцементного листа по ГОСТ 18124 – 1, 5 м.

Высота плиты ориентировочно назначается см.

По сортаменту принимаем бруски 75*200 мм.

Нижняя и верхняя обшивка из плоского асбестоцементного листа, толщиной 10 мм,

Асбестоцементные листы крепятся к деревянному каркасу шурупами диаметром 5 мм и длиной 50 мм через предварительно просверленные отверстия.

Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер.

Ребра принимаем из ели 2-го сорта.

Поперечные ребра принимаются того же сечения, что и продольные и ставятся в местах стыков асбестоцементных листов. Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов, ставим в плите три поперечных ребра. Пароизоляция – окрасочная, по наружной стороне обшивки.

Окраска производится эмалью ПФ-115 за 2 раза.

Вентиляция в плитах осуществляется вдоль плит через вентиляционные отверстия в поперечных ребрах.

Конструкция плиты показана на рисунке 3.

 

Рис.2Конструкция плиты.

Расчет асбестоцементной плиты

Таблица 2

Сбор нагрузок на верхнюю обшивку плиты, H/м2
Наименование нагрузки	Нормативная	γ	Расчетная
Постоянные
кровля рубероидная, трехслойная		1, 3
верхняя асбестоцеметная обшивка, δ =10 мм.
q=δ *γ =0, 01*18000		1, 1
Итого постоянные
Временные
снеговая
S=Sg*μ =2400*1 - для IV снегового района
Полная равномерно распределенная
Сосредоточенная сила, H		1, 2

Таблица 3

Сбор нагрузок на плиту, H/м2
Наименование нагрузки	Нормативная	γ	Расчетная
Постоянные
кровля рубероидная, трехслойная		1, 3
собственная масса плиты:
верхняя и нижняя обшивка из асбестоцемента
q=2*δ *γ =2*0, 01*18000		1, 1
деревянный каркас q=(S/l)*γ
S=0, 075*0, 2=0, 015 м²
l₁ =1, 48 м
l₂ =4, 98 м
γ =5000 Н/м³
q=(5*0, 015/1, 48+4*0, 015/4, 98)*5000	313, 619	1, 1	344, 981
утеплитель пенопласт ПС-1 q=δ *γ =0, 1*1000		1, 2
Итого плита	773, 619		860, 981
Итого постоянные	923, 619		1055, 981
Временные
снеговая
S=Sg*μ =2400*1 - для IV снегового района
923, 619/2400=0, 385˂ 0, 8;
Полная	2603, 619		3455, 981

РАСЧЁТ ВЕРХНЕЙ ОБШИВКИ

Верхняя обшивка, являясь настилом, рассчитывается, как трехпролетная неразрезная балка с пролетами, равными l =44 см.

Расчёт ведется на следующие сочетания нагрузок:

I-е-постоянная и снеговая - на прочность и жесткость;

II-е-постоянная и сосредоточенный груз 1, 2 кН - на прочность;

1. Максимальный изгибающий момент от полной равномерно-распределенной нагрузки будет на второй опоре (при расчетной ширине настила 1 м - полная погонная нагрузка равна:

Н/м.

Н*м.

2. Момент инерции и момент сопротивления полосы обшивкишириной100 см при толщине 1 см:

, .

3. Напряжение от изгиба:

Н/см Н/см.

Расчетные характеристики а/ц по табл. 4 методического пособия.

4.Относительный прогиб отнормативной равномерно-распределённой нагрузки будет максимальным в первом пролете обшивки

.

5.Максимальный изгибающий момент от второго сочетания нагрузок:

Н м.

6.Напряжение от изгиба:

Н/см Н/см.

1, 2 - коэффициент условий работы при монтаже нагрузки.

 

РАСЧЁТ СРЕДНЕГО ПРОДОЛЬНОГО РЕБРА

7. Погонная расчётная нагрузка на среднее ребро:

H/м.

8. Изгибающий момент при расчетном пролёте:

см.

H*м.

9. Момент сопротивления:

.

10. Напряжение в среднем ребре:

H/см H/см.

 

ПРОВЕРКА ПРОГИБА ПЛИТЫ

11. Нормативная нагрузка на 1 п.м. плиты:

Н/м.

12. Момент инерции всех продольных рёбер:

.

13. Относительный прогиб:

- коэффициент надежности по значению здания.

Вывод: скомпонованное сечение плиты удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Расчет стрельчатой арки

Геометрические характеристики арки:

Рис.3 Определение геометрических характеристик арок

Стрела подъема арки:

м.

Длина хорд полуарок:

м.

Стрела подъема полуарки:

м.

Длина дуги полуарки:

м.

Радиус оси полуарок:

м.

Центральный угол :

. = 32, 197⁰=32⁰12'.

Угол наклона хорды полуарки к горизонту:

.

Угол наклона опорного радиуса из треугольника АОК:

.

Для определения расчетных усилий каждую полуарку делим на пять равных частей (рис. 4). Длина дуги и центральный угол, соответствующие одному делению, равны.

, .

 

Координаты центра дуги левой полуарки точки О:

м.

м.

Координаты расчетных сечений арки определяем по формулам:

,

где (n - номер рассматриваемого сечения). Вычисление координат приведено в табл. 4.

 

 

Рис. 4 Построение геометрической оси арки

Для нахождения зоны L = 2x_с, в пределах которой угол наклона к горизонту касательной не превышает 50°, необходимо определить координаты x₅₀ и y₅₀ из уравнения кривой полуарки x² + y² = x²₀ + y²₀, или после подстановки значении x₀ и y₀:

Таблица 4

Координаты оси арки

№ сечения	nφ 1	φ n	cosφ n	sin φ n	Rcosφ n	R sin φ n	xn	yn
		28°54'	0, 875	0, 483	26, 775	14, 780
	6°26'	35°20'	0, 816	0, 578	24, 970	17, 687	1, 819	2, 899
	12°52'	41°46'	0, 746	0, 666	22, 828	20, 380	3, 961	5, 592
	19°18'	48°12'	0, 666	0, 745	20, 380	22, 797	6, 409	8, 009
	25°44'	54°38'	0, 579	0, 815	17, 717	24, 939	9, 072	10, 151
	32°10'	61°04'	0, 484	0, 875	14, 810	26, 775

 

Взяв первую производную, получим y' = x/ , произведя простейшие преобразования и подставляя y' = tg 50° = 1, 192, получим 2, 421x²₅₀ = 1330, 533; x₅₀ = 23, 443 м; y₅₀ = = 19, 666 м;

тогда

x_с = l/2 - (x₀ - x₅₀) = 12 –26, 789 + 23, 443 = 8, 654 м;

y_с = y₀ + f–y₅₀ = 14, 788 + 12–19, 666 = 7, 122 м;

tg α ₁ = y_с/x_с = 7, 122/8, 654 = 0, 823;

α ₁ = 39, 453° = 39°27'.

Определяем угол β . В выражении y' подставим координату x в вершине арки

x = x₀–l/2 = – 12 = 14, 789;

β = arctg 0, 552 = 28, 902°=28°54'.

β = 28°54'> 15°, поэтому коэффициент c для снеговой нагрузки определяем по схеме 1 бПрил.3 СНиП 2.01.07-85* для α ₁ = 39°27', т.е. μ = 0, 587.

Нагрузки

Таблица 5

Сбор нагрузок арку, кH/м2
Наименование нагрузки	Нормативная	γ	Расчетная
Постоянные
кровля рубероидная, трехслойная	0, 150	1, 3	0, 195
собственная масса плиты:
верхняя и нижняя обшивка из асбестоцемента
q=2*δ *γ =2*0, 01*18000	0, 360	1, 1	0, 396
деревянный каркас q=(S/l)*γ
S=0, 075*0, 2=0, 015 м²
l₁ =1, 48 м
l₂ =4, 98 м
γ =5000 Н/м³
q=(5*0, 015/1, 48+4*0, 015/4, 98)*5000	0, 314	1, 1	0, 345
утеплитель пенопласт ПС-1 q=δ *γ =0, 1*1000	0, 100	1, 2	0, 120
Собственный вес арки	0, 310	1, 1	0, 341
Итого постоянные	1, 234		1, 397
На ось арки	1, 234*5=6, 169		1, 397*5= =6, 984
снеговая
S=Sg*μ =2, 400*0, 587 - для IV снегового района	0, 986		1, 409
На ось арки	0, 986*5=4, 93		1, 409*5= =7, 044

Рис.5. Схема нагружения арки постоянной нагрузкой

Рис. 6. Схема нагружения арки снеговой нагрузкой

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A.16.14.5. Экран выбора веса поезда
2. I этап. Определение стратегических целей компании и выбор структуры управления
3. I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
4. VIII. Стратегия выбора профессии
5. Анализ годового режима работы СКВ и выбор контуров регулирования
6. Анализ состояния оборудования, эффективности работы элементов технологической схемы
7. Анализ функциональной схемы, получение ЧМ колебаний.
8. Анимационные программы и тематические парки.
9. Атаки с выбором открывающегося сектора
10. Аудиторская выборка: основные принципы и порядок построения
11. Б4/5. Обоснование выбора применяемых подходов и методов к оценке недвижимости, критерии выбора. Согласование результатов и утверждение оценки стоимости.
12. Базовые схемы включения операционных усилителей