Расчет подсобного помещения - Расчет и конструирование основных несущих деревянных конструкций промышленного здания

Расчет дощато-клееной балки

В качестве балки перекрытия принимаем дощато-клееную односкатную балку прямоугольного сечения пролетом L=12 м, имеющую уклон i=1:10, cosб=0,995. Продольная неизменяемость покрытия обеспечивается прикреплением панелей к балкам и постановкой горизонтальных связей в торцах здания и по его длине.

Собственный вес прогона определен из выражения:

Qнсв=(qн+sн)/(1000/(kсв?I)-1)=(0,508+1,28)/(1000/(5?11,7)-1)=0,111 кН/м2;

Нагрузки на 1м длины балки приведены в таблице 3.

Таблица 3

Вид нагрузки

По площади, кН/м2

По площади, кН/м

Норм.

Расч.

Норм.

Расч.

1. Утепленная кровля по щитам настила

-

0,508

0,583

3,0

3,44

2. Вес балки

1,1

0,111

0,122

0,655

0,72

Постоянная

0,619

0,705

3,655

4,16

3. Временная снеговая

1,28

1,8

7,55

10,62

Полная

1,9

2,505

11,21

14,78

Нормативная нагрузка действующая на балку:

Qн=(gн)cosб =(11,21)?0,995=11,15 кН/м

Расчетная нагрузка действующая на балку:

Q=(g)cosб =(14,78)?0,995=14,71 кН/м

Подбираем опорное сечение из условия прочности на скалывание. Поперечная сила Q=qI/2=14,71?11,7/2=86,05 кН.

Требуемая высота сечения над опорой:

H0 тр=3Q/2bRск=3?86,05/2?23,6?0,15=36,46 см.

Где b=23,6 см - ширина доски; Rск=0,15 кН/см2 - расчетное сопротивление древесины скалыванию;

Проведем проверку прочности подобранного сечения по нормальным напряжениям:

У=М/W=25171/6293,3=4,0 кН/см2>Rumбmск=1,5?0,95?1= 1,425 кН/см2.

М=ql2/8=14,71?11,72/8=251,71 кН?м=25171 кН?см.

W= bh2/6=23,6?402/6=6293,3 см3.

Ru= 15 МПа=1,5 кН/см2 - расчетное сопротивление изгибу клееной древесины.

Так как расчетные сечения больше допустимых, то надо увеличить высоту сечения балки.

У=М/W=М/(bh2/6)=6M/bh2? Rumбmск,

Откуда:

.

Принимаем 16 досок, тогда hб=17?4,3=73,1 см.

У=25171?6/(23,6?73,12)=1,2 кН/см2<Rumбmск= 1,425 кН/см2.

Проверяем прогиб балки от нормативных нагрузок:

Qн=11,15 кН/м=1115 кН/см.

Момент инерции сечения балки:

I=b?h3/12=23,6?73,13/12=0,00768 см4.

Модуль упругости древесины Ед=104 МПа=1000 кН/см

Относительный прогиб балки:

Балка опирается на стойку посредством вкладыша. Горизонтальные перемещения балки отсутствуют, благодаря двум скобам на каждой опоре, которые тоже обеспечивают реализацию расчетной схемы балки.

Расчет внешней клеедеревянной стойки подсобного помещения

расчетная схема внешней стойки подсобного помещения

Рис. 8. Расчетная схема внешней стойки подсобного помещения

Подберем и проверим сечение клеедеревянной стойки постоянного сечения из древесины второго сорта, также рассчитаем ее жесткое крепление к фундаменту.

Стойка имеет высоту L=4,8 м. Принимаем гибкость стойки в направлении действия ветровых нагрузок л=90<120. Стойка с жестким креплением к опоре и свободным верхним концом имеет расчетную длину Lp=2,2?L=2,2?4,8=10,56 м. Требуемая высота опорного сечения hтр=Lp/(0,29?л)=10,56/0,29?90=0,405 м.

Принимаются доски для склеивания сечением после фрезерования bхд=236х33 мм, сечение опорного торца bxh=23,6х42,9см. В середине торца делается треугольный вырез а=18см. Сечение крайних площадей опирающихся на фундамент, bхh1=23,6х12,45см.

На стойку действуют следующие нагрузки: от веса покрытия, балки и снеговой нагрузки Q=14,78?12/2=88,68 кН;

От веса стойки:

Gст=Vст?сст=0,486?5=2,43кН,

Где:

Vст=L?b?h=4,8?0,236?0,429=0,486 м3- объем стойки;

Vст - объем стойки; от веса стеновых панелей:

Gпн=gст?L?S=0,35?6?6=12,6 кН,

Где gст - вес 1м2 стеновых панелей

N=Q+Gст+Gпн=88,68+2,43+12,6=103,71кН;

Горизонтальные равномерные нагрузки от давления или отсоса ветра w+ и w - wн=0,23 кН/м2 для г. Тула(1 район) Н/2L=4,8/2?12=0,2<0,5, следовательно:

W+=гн ? w ? k ? c ?гn? b= 1,2?0,23?0,75?0,8?0,95?6=0,95 кН/м

W-=0,95?0,5/0,8=0,6 кН/м

Проверка напряжения в опорном сечении стойки при сжатии с изгибом.

Изгибающий момент:

М=w-?L2/2+H?L+Gпн-е=0,6?4,82/2+0,112-4,8+12,6-0,315=2,12 кН?м,

Где:

Н=3/16(w+-w-)L=3/16(0,95-0,6)?4,8=0,112

Площади полного А и ослабленного А1 сечения, момент инерции I, момент сопротивления W, радиус инерции i и гибкость л:

A=bxh=0,236?0,429=0,10124м2.

A1=bxh1х2=0,236?0,1245?2=0,0588м2

I=b(h3-a3)/12=0,236? (0,4293-0,183)/12=0,00144 м4

W=2I/h=2?0,00144/0,429=0,00671м3

I=0,29?h=0,29?0,429=0,1244м

Л=Lp/i=10,56/0,1244=84,9

Коэффициенты устойчивости ц и влияния деформаций изгиба о:

О=1-Nл2/(3000RcА)=1-0,10371?84,92/3000?18?0,10124=0,863

Изгибающий момент с учетом деформаций:

Мд=М/о=0,00212/0,863=0,0022 МН?м

Напряжение сжатия:

У=N/А1+Мд/W=0,1037/0,0588+0,0022/0,00671=2,1<Rc

Проверка устойчивости плоской формы деформирования стойки не требуется, поскольку при закреплении ее вертикальными связями через каждые 2 м она обеспечена и опускается. Проверка опорного сечения стойки на скалывание тоже не требуется ввиду небольшой поперечной силы.

Расчет жесткого крепления к фундаменту. Расстояние между осями площадей L1=30,45см =0,3045м. Максимальная растягивающая сила:

N=Mд/L1-N/2=0,0022/0,3045-0,1037/2=-0,045 МН=-45,0 кН.

Следовательно, растягивающие усилия в креплении отсутствуют, а сечение крепящих болтов подбираются конструктивно. Принимаются для крепления столиков к стойке болты диаметром d=1,2 см. Для анкеровки принято 2 тяжа d=2 см.

Расчет внутренней клеедеревянной стойки подсобного помещения.

Стойка имеет высоту L=6,0м. Принимается гибкость стойки в направлении действия ветровых нагрузок л=80<120. Стойка с жестким креплением к опоре и свободным верхним концом имеет расчетную длину Lp=2,2?6,0=13,2м. Требуемая высота опорного сечения:

Hтр=Lp/(0,29?л)=13,2/0,29?80=0,568м

Принимаются доски для склеивания сечением после фрезерования bхд=236х33мм, сечение опорного торца bxh=23,6х42,9см. В середине торца делается треугольный вырез длиной а=18 см. Сечение крайних площадей опирающихся на фундамент, bхh1=23,6х12,45см. Расстояние между их осями L1=h-h1=42,9-12,45=30,45см.

На стойку действуют следующие нагрузки: от веса покрытия, балки и снеговой нагрузки Q=14,78?12/2=88,68 кН;

От веса стойки

Gст=Vст?сст=0,607?5=3,04кН,

Vст=L?b?h=6,0?0,236?0,429=0,607 м3- объем стойки;

Где Vст - объем стойки;

N=Q+Gст=88,68+3,04=91,72 кН;

Проверка напряжения в опорном сечении стойки при сжатии.

Гибкость стойки:

Л=Lp/i=13,2/0,1245=106

Коэффициент устойчивости:

Ц=3000/л2=3000/1062=0,267

Напряжение сжатия:

У=N/A1ц=0,092/0,0588?0,267=6,0<Rc.

Условие выполнено, прочность обеспечена.

При данном виде загружения стойки растягивающих усилий нет, поэтому крепление стойки к фундаменту осуществляется аналогично креплению внешней стойки.

Похожие статьи




Расчет подсобного помещения - Расчет и конструирование основных несущих деревянных конструкций промышленного здания

Предыдущая | Следующая