КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчет клеефанерной плиты покрытияСтр 1 из 12Следующая ⇒ Введение
В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается деревянный каркас одноэтажного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки. Древесина является ценным конструкционным строительным материалом. Конструкции из дерева относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важных направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства. Деревянные строительные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. Достоинство древесины как материала конструкций – требуемая прочность при малой массе, достаточная долговечность, относительная простота добывания материала, технологичность изготовления конструкций, малые значения коэффициентов температурного расширения и теплопроводности, стойкость к некоторым химически агрессивным средам. К основным недостаткам можно отнести низкую огнестойкость, низкую биологическую стойкость, сильную зависимость физико-механических свойств от температурно-влажностных условий и длительности нагрузок, значительную неоднородность.
Расчет клеефанерной плиты покрытия
Рассчитаем и запроектируем клеефанерную панель под рулонную кровлю по сегментным фермам пролетом м . Шаг несущий конструкций м. Класс условий эксплуатации здания –1, класс ответственности – II. Древесина каркаса – пихта 2-го сорта. Обшивка из березовой фанеры марки ФСФ, сорта В/ВВ. Принимаем клеефанерную панель размерами 1,5 x 2.75 м (конструктивный размеры 1490x2730 мм). Для верхней обшивки используем фанеру толщиной мм, для нижнего мм. Предварительно назначаем высоту сечения панели мм. Требуемая высота сечения ребер мм. Назначаем высоту сечения ребра в соответствии с сотаментом пиломатериалов мм, что после острожки составляет мм. Толщина средних ребер принимаем мм, что после острожки составит мм Рисунок 1.1 Клеефанерная панель
Каркас панели в соответствии с формулой (1.1) принимаем из 3-ех продольных ребер. ; (1.1) где -полная ширина сечения панели; - расчетное сопротивление фанеры изгибу поперек волокон наружных слоев в Мпа; - коэффициент условий эксплуатации при учете кратковременного действия монтажной нагрузки; - принятая толщина фанеры верхней обшивки. . Расстояние между ребрами в свету 41,2 см, что не превышает допустимого значения 54 см. Для обеспечения совместной работы панелей во время эксплуатации к крайним ребрам приклеиваются стыковочные бруски, высота сечения которых принимается половине высоты сечения продольных ребер. Определение нагрузок на панель Погонные нагрузки на панель определяются в табличной форме
Таблица 1.1 Нагрузки на панель, кН/м.
В таблице 1.1 -переходный коэффициент для определения нагрузки в кН от массы элемента в кг; кг/м³ - плотность березовой фанеры для 2 класса условий эксплуатации; кг/м³ -плотность древесины пихты для 2 класса условий эксплуатации; - количество крайних ребер; - количество средних ребер; кг/м³ - масса 1 м² рулонной кровли; 1.5- кН/ м² - снеговая нагрузка для I снегового района; - коэффициент, учитывающий форму покрытия, здесь м – в данном случае высота фермы; - коэффициент надежности для снеговой нагрузки, при соотношении <0,8 Панель рассчитываем по схеме по схеме однопролетной свободно опертой балки. Расчетный пролет панели м, где 0,99 – переходный коэффициент от длины к расчетному пролету, учитывающий минимальную площадку опирания конструкции. Максимальный изгибающий момент: , (1.2) кНм = 233кНсм Поперечная сила на опоре: , (1.3) кН Определение приведенных геометрических характеристик сечения. Расчетная ширина обшивки: , (1.4) см, т к м > м. Положение нейтральной оси сечения относительно нижней грани панели: ; (1.5) см. где МПа кН/см² - модуль упругости древесины вдоль волокон. кН/см² - модуль упругости березовой фанеры. Приведенный момент инерции относительно нейтральной оси: ; (1.6) см . Приведенные моменты сопротивления: ; (1.7)
см³; ; (1.8) см³. Проверка сечения панелей на прочность. Напряжения растяжения в нижней обшивке определяем по формуле: ; (1.9) кН/м² МПа< МПа, где МПа – расчетное сопротивления пятислойной березовой фанеры растяжению в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев; - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыке фанерной обшивки при соединении на ус; - коэффициент условий работы, для 1 класса условий эксплуатации при учете полной снеговой нагрузки; - коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности здания. Запас прочности % Проверяем верхнюю обшивку на устойчивость по формуле: ; (1.10) При расстоянии между ребрами каркаса в свету см : Так как , то в соответствии с формулой (2.11): ; (1.11) . Напряжение сжатия в обшивке: кН/см²=4,7МПа < МПа, где МПа- расчетное сопротивление пятислойной березовой фанеры сжатию в плоскости листа вдоль волокон и наружных слоёв. Проверяем верхнюю обшивку на местный изгиб от сосредоточенной нагрузки кН, как пластинку, заделанную в местах приклеивания к ребрам. Изгибающий момент : кНсм, где см – максимальное расстояние между осями продольных ребер. Момент сопротивления: см³. Натяжение изгиба: , (1.12) кН/см² МПа. , где МПа, здесь МПа – расчетное сопротивление семислойной березовой фанеры изгибу из плоскости листа поперек волокон наружных слоев; - коэффициент условий работы для второго класса условий эксплуатации при учете кратковременного действия монтажной нагрузки. Проверяем на скалывание по клеевым швам в месте приклейки обшивки к ребрам, по формуле: , (1.13) кН/см² =0,15МПа< МПа, где МПа – расчетное сопротивление березовой фанеры скалыванию между шпонами в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев. Статический момент сдвигаемой части приведенного сечения относительно нейтральной оси: , (1.14) см³. Суммарная ширина ребер: см. Запас прочности: . Проверка сечения панели на жесткость. Определяем относительный прогиб панели от нормативной нагрузки по формуле: , (1.15) где кН/м=0,0017кН/см – полная нормативная нагрузка; МПа =1080кН/см² - модуль упругости березовой фанеры вдоль волокон наружных слоев;
|