Министерство образования Российской Федерации

Нижегородский государственный

архитектурно - строительный университет

__________________________________________________

Кафедра конструкций из дерева и синтетических материалов

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет и проектирование покрытия по клееным деревянным балкам для однопролетного промышленного здания.

Выполнил: студент гр.131 Е.А. Еланцева

Проверил: И.Н. Шурышев

Н.Новгород-2011г.

Содержание Задание на проектирование

2. Выбор конструктивного решения.

3. Расчет плиты покрытия.

3.1Конструкция плиты.

3.2Исходные данные для расчета и проектирования.

3.3Подсчет нагрузок на плиту.

3.4Проверка плиты на прочность и жесткость.

3.4.1Проверка верхней обшивки

3.4.2Проверка на выдергивание шурупов крепления нижней обшивки

3.4.3Проверка продольных (несущих) ребер

4. Расчет фермы

4.1Исходные данные

4.2 Определение геометрических размеров фермы.

4.3Подсчет нагрузок на ферму

4.3.1Нагрузки от собственного веса элементов покрытия на 1м²:

4.3.2Собственный вес фермы, на 1м² перекрываемой площади

4.3.3Расчетная нагрузка от снега на ферму

4.3.4Расчетные узловые нагрузки от собственного веса конструкций

4.5. Расчет элементов фермы

4.5.1. Расчет панелей верхнего пояса.

4.5.2 Расчет панелей верхнего пояса БВ

4.5.3. Расчет нижнего пояса

4.5.3. Расчет стоек АБ и ВД.

4.5.4. Расчет раскоса ДГ

4.6. Расчет узловых соединений.

4.6.1 Расчёт крайнего узла Б верхнего пояса.

4.6.2. Расчет промежуточного узла верхнего пояса (В).

4.6.3. Расчет промежуточного узла Д нижнего пояса

4.6.4. Расчет опорного узла А

4.6.5. Расчет конькового узла Г.

Используемая литература.

1. Задание на проектирование

Рассчитать и сконструировать деревянное покрытие над отапливаемым зданием . Здание каркасное с размерами: пролет 18м, высота здания 3,6 м . Шаг колонн вдоль здания В=4,0(м). Район строительства – г. Кострома. Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкций внутри отапливаемого помещения при относительной влажности воздуха 78% и температуре до 19⁰С. Материал основных конструкций - ель.

Условия эксплуатации А3.

2. Выбор конструктивного решения

В качестве несущих конструкций покрытия принимаются трапециевидные металлодеревянные фермы с клееным верхним и металлическим нижним поясами. Фермы опираются на клееные деревянные колонны сечением h_k x b_k = 44.2 х 13.5 см. Размеры поперечного сечения колонн приняты по предварительным расчетам из условия достижения предельной гибкости по формулам:

где - коэффициент, учитывающий условия закрепления концов колонны, значение которого принимается по п.4.21 [1];

Н – высота колонн;

- расчетная длина колонны из плоскости изгиба.

Ширина и высота поперечного сечения колонн назначаются с учетом существующего сортамента пиломатериалов по ГОСТ 24454-80 (табл.1 Приложения1), припусков на фрезерование пластей досок перед склеиванием (табл.2 Приложения 1) и припусков на фрезерование по ширине клееного пакета.

Принимаем для изготовления колонн 9 досок шириной 150мм и толщиной 26мм (32мм до острожки). Учитывая последующую чистовую острожку боковых граней колонн устанавливаются размеры их поперечного сечения (рис. 1б):

h_K=9х26=234мм и b_K=150,0-15,0=135.0

Привязка колонн к продольным осям здания нулевая у крайних колонн шаг – 2,5м.

По верхнему поясу укладываются асбестоцементные утепленные плиты покрытия с деревянным каркасом и соед. на шурупах с номинальными размерами в плане 3,0х1,5м. По плитам укладываются рулонная кровля типа К-7.

Пространственное крепление несущих конструкций покрытия обеспечиваются связями жесткости, соединяющими в общую неизменяемую связевую систему. Связевая система состоит из связевых ферм 1, расположенных поперек здания, продольных связей в виде сборных плит покрытия 2 и вертикальных связей 3 (рис. 2.1). В качестве поясов связевых ферм используются верхние пояса несущих ферм покрытия, а решётка выполняется из деревянных элементов сечением 100х100мм. Продольные вертикальные связи изготавливаются в виде ферм, пояса которых выполняются из досок сечением 50х150мм, а стойки – из брусьев 125х125мм. Связевая система воспринимает ветровые нагрузки, действующие вдоль здания.

Рис. 2.1 Схема покрытия

3.Расчет плиты покрытия

3.1Конструкция плиты

С учетом зазоров между плитами на неточность в продольном(20мм) и поперечном (5мм) направлении размеры плит принимаются равными:

Длина l_n=4000-20=3980мм

Ширина b_n=1500-5=1495мм

Рекомендуемая высота (1/20-1/32) длины плиты.

Каркас плиты выполняется из 4 продольных несущих ребер сечением 169х54мм (из досок до острожки 175х60мм), из 4 поперечных ребер сечением 94,5х69,5мм (из досок до острожки 100х75мм) и 2 поперечных ребер сечением 144,5х69,5мм (из досок до острожки 150х75мм).

Продольные ребра изготавливаются из древесины 2 ^го сорта, поперечные 3 ^го сорта по ГОСТ 24454-80. Для образования продольных стыков между плитами к наружным несущим ребрам каркаса прибиваются гвоздями деревянные бруски, образующие четверть. Обшивку выполняют из плоских асбестоцементных листов сорта Б по ГОСТ 18124-75 с номинальными размерами 3000х1500мм. Толщина верхнего листа 10мм, нижнего листа 8мм.

В качестве утеплителя используются полужесткие минераловатные плиты толщиной 50мм на синтетической связке (с плотностью =100кг/м³) по ГОСТ 9573-72.

Верхняя обшивка плиты на заводе-изготовителе оклеивается одним слоем рубероида марки Р_ЭМ-350 на битумной мастике марки МБК-Г-65.

Рис. 3.1.1 Утеплённая плита с асбестоцементными обшивками.