|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Проверка плиты на прочность и жесткость
Проверка верхней обшивки Верхняя обшивка рассчитывается на прочность и жесткость, как трехпролётная плита, находящаяся под воздействием постоянной и снеговой нагрузки, и дополнительно проверяется на прочность от воздействия монтажной сосредоточенной нагрузки Р = 1, 2 кН при расчетной ширине обшивки 1, 0 м (п.8.31, 8.3.4 [5]). Момент сопротивления в момент инерции полосы обшивки шириной b = 100 см при толщине dво = 1, 0 см. Wво = b · d² во/6 = 100 · 1, 02 /6 = 16, 7 см3 = 16, 7·10-6 м3 Jво = b · d3во/12 = 100 · 1, 03 /12 = 8, 3 см4 = 8, 3·10-8 м4 Максимальный изгибающий момент в обшивке от полной равномерно-распределённой нагрузки: М = qво · С2/10 = 2195 · 0, 4572/10 = 45, 8 Н·м Расчет на прочность по нормальным напряжениям при изгибе: М / Wво = 45, 8 / (16, 7·10-6) = 2, 74 МПа < Ra.и.90 = 11, 5 МПа Относительный прогиб: f / l = 0, 0068 qнво · С³ /(Еa · Jво) = 0, 0068 · 1195 · 0, 4573/(104 · 8, 4 ·10-8) = = 0, 092см < [l / 200] = 150/200=0, 75 см, где l/ 200 - максимальный допустимый относительный прогиб асбесто-цементных листов (см.п.4.24 и прилож Е2 [5]). Максимальный изгибающий момент в верхней обшивке от действия сосредоточенной нагрузки Р = 1, 2 кН =1200 Н: М = 0, 2 · Р · С = 0, 2 · 1200 · 0, 457 = 110 Н·м. Расчет на прочность по нормальным напряжениям при изгибе: М / Wво = 110 / (16, 7 ·10-6) = 6, 6·106 Па = 6, 6 МПа < Rи90 = 11, 5 МПа. Проверка на выдергивание шурупов крепления нижней обшивки
Шурупы, крепящие нижнюю обшивку к деревянным ребрам каркаса, работают на выдергивание от собственного веса обшивки и утеплителя с пароизоляцией. Расчетная несущая способность на выдергивание одного шурупа диаметром d = 6 мм и длиной l = 50 мм определяется по формуле: Тв.ш. = Rвыд.· p · d · l1 = 106 · 3, 14 · 0, 006 · 0, 03 = 565 Н, где: Rвыд = 1 МПа (106 Н/м2) - расчетное сопротивление выдергиванию шурупа на единицу поверхности соприкасания нарезной части с древесиной; l1 = 0, 6 · l = 0, 6 · 50 = 30 мм – длина нарезной части шурупа; Требуемое количество шурупов на 1м.п. длины панели: nтр.=qно / Твыд= 238/565 = 0, 48 шт Шурупы ставятся конструктивно с шагом S = 50∙ d = 50 · 6 = 300 мм.
Проверка продольных (несущих) ребер Продольное ребро плиты рассчитывается на прочность и жесткость, как однопролетная балка с расчетным пролетом Lр = 3, 82м, нагруженная линейной распределенной нагрузкой (таблица 3.2.1). Момент сопротивления поперечного сечения ребра: Wр = bр · h2р/6 = 6, 9 · 21, 92 /6 = 551, 6 см3 Статический момент сопротивления сдвигаемой части сечения: Sр = bр· h2р/8 = 6, 9 · 21, 92 /8 = 413, 7 см3 Момент инерции поперечного сечения: Jр = bр · h3р/12 = 6, 9 · 21, 93 /12 = 6039 cм4 Расчетные значения внутренних усилий в ребре: М = qр· Lр2/8 = 1251, 2 · 3, 822/8 = 2282 Н·м Q = qр · Lр/2 = 1251, 2 · 3, 82/2 = 2390 Н Расчет на прочность по нормальным напряжением при изгибе: М / Wр = 2282 /(551, 6 ·10-6) = 4, 13 МПа < Rи = 9, 36 МПа Расчет на прочность по скалывающим напряжениям при изгибе: Q · Sр /Jр·bр = 2390 · 413, 7 · 10-6 /(6039 · 10-8 · 0, 069) = =0, 69 МПа < Rск = 1, 152 МПа Относительный прогиб: l / 200 =( 5/384) · qнр · L3 / (Е · Jр) = (5/384) · 763, 4 · 3, 823/ (1·1010 ·6039·10-8) = =1, 28см < [ l / 200] = 390/200=1, 95см. Из полученных данных расчета следует, что принятые размеры элементов плиты удовлетворяют требованиям прочности и жесткости. Расчёт фермы Исходные данные В соответствии с заданием и принятым конструктивным решением покрытия необходимо рассчитать и спроектировать трапециевидную металлодеревянную ферму с разрезным в узлах верхним поясом из клееных блоков и металлическим нижним поясом. Материалы для изготовления фермы: · Для клееных элементов фермы – доски стандартного сортамента по ГОСТ 24454-80 второго и третьего сортов, клей ФР-12 (ТУ 6-05-1748-75); · Для металлических элементов и узловых деталей – сталь марки С245, для фасонок С255 по ГОСТ 27772–88; · Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкций относятся к группе А3 (таблица 1[1]); Расчетные сопротивления материалов: Для деревянных элементов (таблица 3 [1]) – расчетное сопротивление древесины пихты: Коэффициент условий работы mв = 0, 9 (по таблице 5[1]). Переходный коэффициент mп = 0, 8 (по таблице 5[1]). 1. сжатию Rс = 15 . 0, 8 . 0, 9 = 10, 8 МПа 2. скалыванию вдоль волокон Rск = 1, 5 . 0, 8 . 0, 9 = 1, 08 МПа. 3. Смятию поперек волокон местное Rсм.90=3, 0 . 0, 8 . 0, 9 = 2, 16 МПа. Определение геометрических размеров фермы Расчетный пролет фермы: Lр = L - hк = 17, 0 - 0, 2385 = 16, 7615 Высота фермы по осям поясов: h = 2, 83 м Длина верхнего пояса полуфермы при угле его наклона a1, равного 1/10 пролета (tg a1 = 0, 1, a1 = 5˚ 42' (0, 0997 рад) sin a1 = 0, 0995; cos a1 = 0, 995): |БГ| = Lр/(2·cosa1) = 16, 76 / (2·0, 995) = 8, 42 м Длина панели верхнего пояса: ln=|БГ| /2 = 8, 42/2 = 4, 21 м Длина панели нижнего пояса: lн = Lр/4 = 16, 76 /4 = 4, 19 м Строительный подъем нижнего пояса принимаем равным: fстр.= (1/200)·Lр = (1/200) ·16, 76 = 0, 084 м С учетом строительного подъема высота ферм на опорах составит: h0 = h - 0, 1 · Lр/2 +fстр = 2, 83 - 0, 1·16, 76/2 + 0, 084 = 2, 08 м Длина элементов решетки: |БД| = Ö [lн2+(h0- fстр)2] = Ö [4, 192 + (2, 08 - 0, 084)2] = 4, 64 м; |ДГ| = Ö [h2+ lн2] = Ö [2, 832 +4, 192] = 5, 06 м; |ВД| = h - tga1 · lн = 2, 83- 0, 1·4, 19 = 2, 41 м Углы наклона элементов решетки к горизонту: tg a2 = (h0 – fстр) / lн = (2, 08 - 0, 084) /4, 19 =0, 4763; a2 = 28º 20'; sin a2 = 0, 4298; cos a2 = 0, 9029; tg a3 = h / lн = 2, 83/4, 19= 0, 6754; a3 = 37º 49'; sin a3 = 0, 5597; cos a3 = 0, 8287 Рисунок 4.2.1 – Геометрическая схема фермы
Подсчет нагрузок на ферму · Нагрузки от собственного веса элементов покрытия (кровля, плиты покрытия), приходящиеся на 1м2 перекрываемой площади (горизонтальной плоскости) равны (по таблице 3.2.1): нормативная — gнn = 775, 5 Па; расчетная — gn = 911, 9 Па; Значение временной снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность равно: Sн = 1304 Па; S = 1826 Па; длительная составляющая снеговой нагрузки Sдл.= 895 Па · Собственный вес фермы, приходящийся на 1м2 перекрываемой площади: нормативный: gнс.в.= (gнn + Sн) / (1000/ (Ксв·Lр)-1) = (775, 5+1304)/ (1000/ (4·16, 76)-1) =137, 3 Па расчетный: gс.в = gнс.в· Ксв = 4 — коэффициент собственного веса фермы · Расчетная линейная нагрузка на ферму: постоянная — q = (gn + gс.в.) · В = (911, 9 + 151, 1) · 3, 9 = 4145, 7 Н/м временная — qS = S · B = 1826 · 3, 9 = 7121, 4 Н/м · Расчетные узловые нагрузки от собственного веса конструкций: для промежуточных узлов G = q · Lр/4 = 4145, 7 · 16, 76 /4 = 17, 37 кН для опорных узлов Gоп = G/2 = 17, 37/2 = 8, 685 кН · Расчетные узловые нагрузки от снега: GS = qS · Lр/4 = 7121, 4 · 16, 76 /4 = 29, 84 кН GS оп = GS /2 = 29, 84/2 = 14, 92 кН Статистический расчет фермы Целью статистического расчета является определение максимально возможных усилий во всех элементах фермы при реальных сочетаниях постоянной (от собственного веса) и временной (от снега) нагрузок. Усилия в элементах формы определяются графическим способом (путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны) от узловых нагрузок Р = 1, расположенных на одной левой половине фермы. Полученные значения усилий занесены в таблицу 4.2. Умножая, их на фактические узловые нагрузки находим, расчетные усилия в элементах фермы.
Рисунок 4.4.1 – Определение усилий в элементах фермы с помощью построения диаграммы Максвелла-Кримоны
Подсчёт усилий в элементах фермыТаблица 4.2.
Расчет элементов фермы Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-05; Просмотров: 918; Нарушение авторского права страницы
16, 76 м
= 137, 3 · 1, 1 = 151, 1Па