Стойка клееная однопролетной рамы - Конструкции из дерева и пластмасс
Запроектировать жестко соединенную с фундаментом дощатоклееную стойку производственного здания.
Пролет здания l=12 м, высота колонн Н=4.5 м. Несущие конструкции покрытия двускатные балки. Шаг несущей конструкции В=6 м. Ограждающие конструкции покрытия и стеновые панели 6м. Устойчивость конструкций обеспечивается постановкой скатных и вертикальных связей в покрытии и вертикальных продольных связей между стойками.
Статический расчет
Постоянные расчетные нагрузки:
От веса покрытия qП = 0,446 кПа
От веса балки qБ = 0,059 кПа
От веса стенового ограждения qСт = 0,446 кПа
Временные нагрузки:
Снеговая нормативная Sн = 0,7 кПа
Снеговая расчетная Sр = 1,12 кПа
Нормативная ветровая нагрузка определяется по формуле
Где - w0=0.38 кПа - нормативное значение давления для III ветрового района,
K - коэффициент, учитывающий изменения ветрового давления по высоте, k = 0,75 до высоты h=5м.
СЕ - аэродинамический коэффициент: сЕ1 = +0,8; сЕ3 = -0,4 согласно СНиП 2.01.07-85.
Нормативная ветровая нагрузка:
Давление wM15 = кПа
Отсос wM25 = кПа
Расчетная ветровая нагрузка:
Вследствие незначительного изменения ветровой нагрузки по высоте принимаем ее постоянной по всей высоте.
Расчетная ветровая нагрузка на раму от покрытия(от участка стены выше верха стоек h0= 0,5м.) принимается в виде сосредоточенного горизонтального усилия, приложенного к верху стоек.
Постоянное расчетное давление на стойку от вышележащих конструкций
Собственный вес стойки определим, задавшись предварительными размерами ее сечения; высота сечения hK = (1/15)6 = 0,4м, Принимаем сечение стойки из 12 слоев досок толщиной 33 мм, тогда hK = 33*12 = 396мм. Ширину сечения колонны принимаем равной bK = 185мм(после фрезеровки боковых поверхностей колонны, склеенной из досок шириной 200мм). Собственный вес стойки:
Где - 1,1; = 5 кН/м3 - плотность древесины сосны.
Расчетная нагрузка от стенового ограждения, распределенная по вертикали с учетом элементов крепления(15% от веса стенового ограждения)
Эксцентриситет приложения нагрузки от стены на стойку принимаем равным полусумме высот сечений стойки и стены:
Расчетная нагрузка от веса снега на покрытии
Определяем усилия в стойках рамы, приняв следующее сочетание нагрузок: постоянная, снеговая, ветровая. Рама является один раз статически неопределимой системой, за неизвестное усилие принимается продольное усилие Х в ригеле:
Внутренние усилия в сечениях стойки от верха (х=0,0м) до заделки на опоре(х=Н) определим по формулам:
Изгибающие моменты в левой и правой стойках
Поперечные силы:
Нормальные силы:
Где = 0,9 коэффициент сочетаний, вводимых для кратковременных нагрузок при одновременном учете двух кратковременных нагрузок - снеговой и ветровой.
Табл. Внутренние усилия в стойках рамы.
Х, м |
МхЛев,кНм |
МхПр,кНм |
QхЛев,кН |
QхПр,кН |
Nx, кН |
0 |
0,01 |
-0,01 |
-0,06 |
1,36 |
41,96 |
1 |
0,82 |
1,78 |
1,72 |
2,18 |
42,92 |
2 |
3,36 |
4,43 |
3,49 |
3,00 |
43,88 |
3 |
7,62 |
7,95 |
5,26 |
3,82 |
44,84 |
4 |
13,62 |
12,33 |
7,03 |
4,64 |
45,8 |
5 |
21,34 |
17,57 |
8,80 |
5,47 |
46,76 |
Конструктивный расчет
В плоскости рамы стойка работает как защемленная на опоре вертикальная консоль в условиях сжатия с изгибом. Из плоскости рамы стойка представляет собой стержень с неподвижными шарнирами на концах.
Сечение стойки имеет размеры 185 х 396мм, тогда:
В плоскости рамы расчет стойки производят, как сжато - изгибаемого элемента. Определяем гибкость стойки, в плоскости изгиба считая, что здании отсутствуют жесткие торцевые стены.
Где =2,2*Н
По формуле (30) СНиП II-25-80
Где Rc=15 МПа для древесины(умножаем на коэффициент условий работы mН = 1,2 по табл.6 СНиП II-25-80) 2 - го сорта, .
Расчет стойки на прочность производим по формуле
Где
Из плоскости рамы колонну рассчитываем как центрально сжатый элемент. Расстояние между узлами вертикальных связей устанавливаем по предельной гибкости.
Следовательно, достаточно раскрепить стойку по ее верху, тогда:
Проверку устойчивости плоской формы деформирования производим по формуле
Где =0,42
KФ - коэффициент, зависящий от формы эпюры моментов.
Следовательно, устойчивость стойки обеспечена.
Расчет узла основания колонны.
1. Определяем требуемый момент сопротивления швеллеров по формуле:
Где R-расчетное сопротивление стали
По ГОСТ 8240-72 выбираем швеллера с с таким расчетом, чтобы выполнялось условие
Такими швеллерами будут №18.
2. Назначаем расстояние между осями тяжей h0 из условия, чтобы h0 было не менее 0.1H и не менее 2h c округлением кратным 50 мм в большую сторону. Принимаем h0=0,8 м.
Производим проверку сечения стойки на скалывание при изгибе по формуле
Где - расчетная поперечная сила, определяемая из выражения:
=,
В котором - поперечная сила в стойке на уровне верхних тяжей. При х=4,5-0,8=3,7м =6,5 кН.
=
3. Определяем усилие, действующее в тяжах и сминающее поперек волокон древесину стойки под планками
4. Определяем площадь сечения одного стального тяжа в ослабленном сечении по формуле
Где m1=0,8-коэффициент, учитывающий влияние нарезки;
M2=0,85- коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения усилий в двойных тяжах.
По FНт находим диаметр тяжей dБр=12 мм.
4. Определяем ширину планок из условия.
Где =3 МПа ; mН=1,4 по СНИП II-25-80 табл.6.
Принимаем ширину планок равной 0,06 м.
5. Определяем толщину планок д из расчета их на изгиб как однопролетные свободно опертые балки загруженные равномерно распределенной нагрузкой q с расчетным пролетом lпл равным расстоянию между осями тяжей
Где - толщина стенки швеллера, - диаметр тяжей.
Опорные реакции
Нагрузка
Расчетный изгибающий момент
Толщину планок определяем по формуле:
Принимаем планку в соответствии с сортаментом д=25мм.
В случае, если толщина планки окажется большой (30-40 мм), то вместо листовых планок следует принимать планки из прокатного уголка.
Похожие статьи
-
Запроектировать жестко соединенную с фундаментом дощатоклееную стойку производственного здания. Пролет здания l=12 м, высота колонн Н=3.5 м. Несущие...
-
Определяем требуемый момент сопротивления швеллеров по формуле: Где R-расчетное сопротивление стали По ГОСТ 8240-72 выбираем швеллера с с таким расчетом,...
-
Определение нагрузок на раму - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
А) постоянная нагрузка Подсчет нагрузок на 1 м2 покрытия сводим в таблицу: Таблица 1 Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 покрытия Вид нагрузки...
-
Расчет стоек производится на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок (см. рисунок). Предварительный подбор сечения колонны Задаются...
-
Расчет дощатой клееной стойки - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Спроектировать и рассчитать дощатоклееную стойку высотой 3,5 м. Температурно-влажностные условия эксплуатации А2. Задаемся размерами сечения стойки,...
-
Расчет элементов фермы - Конструкции из дерева и пластмасс
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент МMax = (6,72 - 0,0594 Ч 4) Ч 32/8 = 7,3 кН-м...
-
Статический расчет фермы - Конструкции из дерева и пластмасс
Нагрузки приходящиеся на 1 м2 плана здания. Собственный вес фермы определяется при kСв = 4 по формуле: N = 1,1 - коэффициент перегрузки для собственного...
-
Компоновка однопролетной стальной поперечной рамы - Проектирование подкрановых конструкций
Исходными данными для компоновки поперечной рамы являются L - пролет, м; ? - шаг поперечных рам, м; Н 1 - отметка головки рельса (расстояние от...
-
Компоновку поперечной рамы производим в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одноэтажных промышленных зданий. Находим высоту...
-
Расчетная схема и нагрузки Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами...
-
Расчет центрально-сжатой стойки - Конструирование и расчет узлов металлической сварочной конструкции
Длина стойки определяется по формуле: L =H-tН-h+0,5, (6.1) Где H=6,9 м=690 см; tН=8 мм=0,8 см; H=330 мм=33 см - высота вспомогательной балки; 0,5 м=50...
-
Поперечную раму однопролетного здания, состоящую из двух колонн, жестко защемленных в фундаментах и шарнирно соединенных с ригелем в виде балки,...
-
Расчет узловых соединений - Конструкции из дерева и пластмасс
Опорный узел. Расчетные усилия в узловых элементах: N1-2 = 96,67 кН, N1-11 = 86,45 кН, R1 = 40,32 кН, - опорная реакция от расчетной нагрузки. Требуемая...
-
Рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группе предельных состояний. В качестве материала плиты фундамента согласно требованиям назначаем...
-
1. Размеры в плане: 24х27 м. 2. Шаг колонн в продольном направлении: 9 м. 3. Шаг колонн в поперечном направлении: 12 м. 4. Нормативная полезная нагрузка:...
-
Исходные данные: - Размеры в плане L1 Ч L2 , м - 20,8 Ч 63 - Сетка колонн l1 Ч l2 , м - 5,2 Ч 7,0 - Временная нагрузка, Н/м2 - 7000 - Количество этажей,...
-
Нагрузка Нормативная, кН/м2 Коэф-т надежности по нагрузке Расчетная, кН/м2 От покрытия: трехслойный рубероидный ковер. 0,09 1,3 0,12 Фанера марки ФСФ...
-
Компоновка рабочего сечения панели - Конструкции из дерева и пластмасс
Принимаем ширину панели bП = 1480 мм. Толщину фанеры принимаю 8 мм. На склейку идут доски сечением 50 Ч 150 мм. После четырех стороннего фрезерования...
-
Задание на проектирование, Расчет панели покрытия - Конструкции из дерева и пластмасс
Спроектировать и рассчитать ферму пролетом L= 12 м для покрытия производственного отапливаемого здания и стойку h = 4.5 м. Шаг расстановки ферм a=6 м....
-
Определение нагрузок на раму На ригель действует постоянная нагрузка (вес кровли, утеплителя, собственный вес фермы) и временная (снеговая, пыль). Их...
-
Двухветвевые колонны - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
А) Надкрановая часть средней колонны Колонна из тяжелого бетона класса В15, (R B =8,5МПа, R Bt =0,75МПа, Е B =24000МПа) , продольная арматура из стали...
-
Сбор нагрузок Опоры моста рассчитываются на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок. В курсовом проекте - расчет на прочность элементов опоры...
-
Определение нагрузок на раму Нагрузки на ригель. На ригель действует постоянная нагрузка (вес кровли, утеплителя, собственный вес фермы) и временная...
-
Определение основных размеров поперечной рамы цеха Исходными данными для определения размеров рамы (рис. 2) являются: пролет рамы L = 36 м, габариты...
-
Выполним расчет фахверковой дощатоклеенной колонны. Высота колонны. На колонну действует распределенный горизонтальный ветровой напор и...
-
Колонны прямоугольного сечения А) Надкрановая часть крайней колонны (cечение 1-1) Колонна из тяжелого бетона класса В15, (R B =8,5МПа, R Bt =0,75МПа, Е B...
-
Исходные данные Ведем расчет крайней стойки. Она воспринимает нагрузку от стропильной системы, перекрытия, мауэрлата и временной снеговой. Высота этажа Н...
-
Расчет главной балки - Конструирование и расчет узлов металлической сварочной конструкции
Главная балка воспринимает нагрузку от вспомогательных балок. Нагрузку можно считать равномерно-распределенной, так как число опирающихся по длине балки...
-
На вспомогательную балку передается временная нагрузка и масса настила. Расчетная схема балки представлена на рис. 4. Полная нормативная нагрузка на...
-
Расчет траверсы, Расчет оголовка колонны - Металлические конструкции рабочей площадки
Рис. 9 Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передается только через швы, прикрепляющие ствол колонны к траверсам, и не учитываем швы,...
-
Расчет несущего настила балочной клетки I. Исходные данные: 1. Нормативная равномерно распределенная временная нагрузка: pN = 22 кН/м2 = 0,0022 кН/см2;...
-
Сравнение вариантов, Расчет главной балки - Металлические конструкции
Полученные величины расхода стали на 1 мІ площади балочной клетки сведены в таблицу 3.3.1: Таблица 3.3.1 Расход стали на элементы (кг/м) Вариант...
-
Определение внутренних усилий Расчетный пролет плиты равен: М, Где 4,1 - пролет l2; 0,4м - ширина ригеля; 0,2м - площадка опирания плиты; 0,02м -...
-
Расчет клеедощатой колонны, Нагрузки на колонну - Одноэтажное деревянное здание
Нагрузки на колонну Нагрузка от покрытия и снега на колонну передается в виде опорных реакций. От покрытия: N = Rа=(g+gсв)-B-l/2 = (0,628+0,207)-6-33/2 =...
-
Конструирование оголовка проектируем для ножевого варианта опирания главной балки на опорный столик, приваренный к стенке. Присоединение столика...
-
Строительные конструкции, Выбор фундаментов - Архитектура и строительство
Выбор фундаментов Проектирование оснований и фундаментов заключается в выборе основания, типа, конструкции и основных размеров фундамента в совместном...
-
Расчет каменных конструкций - Расчет и конструирование железобетонных конструкций
Расчет стены заключается в определении ее толщины и проверке прочности при заданных нагрузке, виде и марке каменных материала и раствора. Размеры и...
-
Подбор сечения подкрановых конструкций - Одноэтажное промышленное здание
Вначале подберем сечение подкрановой балки. Требуемый момент сопротивления сечения подкрановой балки: Где - коэффициент, учитывающий изгиб конструкции в...
-
Панель перекрытия рассчитывают как балку, лежащую на двух опорах, загруженную равномерно распределенной нагрузкой (рис. 1). Рис. 1. Расчетная схема и...
-
Одноэтажная однопролетная рама при шарнирном сопряжении стоек с ригелями представляет собой единожды статически неопределимую систему. Расчет поперечной...
Стойка клееная однопролетной рамы - Конструкции из дерева и пластмасс