Конструкция склада минеральных удобрений

1. Расчет плиты покрытия 1.1 Исходные данные Уклон кровли 1 : 3 Материал обшивок панелей — кровельные щиты ель 2 сорта Шаг несущих конструкций — 3,0м

Шаг прогонов — 2м Район строительства — г. Пермь Условия эксплуатации — В2 а =33°41’24» 1.2 Расчёт конструкции не утепленного покрытия Расчёт деревянного щита покрытия. А. постоянные нагрузки q us = г . д = 6000 · 0,05 = 300 Н/м2 где г = 6000 — плотность древесины ели д= 0,05 — толщина щита Б. временные нагрузки Снеговая нагрузка S = So · м = 3200 · 0,75 = 2400 Н/ м2 So = 3200 Н/м 2 — нормативное значение веса снегового покрова (для V снегового района ) -где м – коэф. перехода от веса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на покрытии =0,75 Ветровая нагрузка действует перпендикулярно плоскости щита и находится по формуле: wm = w0 · kc w0 = 300 Н/м2 k = 0,65 + · 8 = 0,81 (при h = 18м) Сe = 0,2 + · 13,69 = 0,3369 wm = 300 · 0,81· 0,3369 = 81, 87 Н/см2 1.3 Сбор нагрузок Нормативная Н/м2 Коэф. Надежн. Расчетная Н/м2 Постоянные Масса щита покрытия 300 1,1 330 Временные Снеговая, ветровая 1500 81,87 1,6 1,4 2400 114,62 Итого: 1881,87 2814,62 Расчетные погонные нагрузки Собственный вес щита q 1us = q us ∙ cosб ∙ B = 330 ∙ 0,832 ∙ 1 = 274,58 Н/м Снеговая нагрузка Sp S ∙ cos 2б ∙ B = 2400∙0,692∙1= 1660,08 Н/м Ветровая нагрузка Wp = Wm ∙ b = 186,2∙ 1 = 114,62 Н/м 1.4 Статический расчет щита Щит рассчитывается по схеме 2-х пролетной балки Расчетные сочетания нагрузок Собственный вес+ снеговая нагрузка q p1 = (q us +Sp) = 274,58 + 1660,08 = 1934,66 Н/м 2. Собственный вес + снеговая нагрузка + ветровая нагрузка q p1 = q us + (W p + Sp) ∙ = 274,58 + (1660,08+114,62) ∙ 0,9 = 1871,81 Н/м c∙k = 0,9 Максимальный изгибающий момент M1 = = = 967,33 Н∙м M11 = = = 935,91 Н∙м 1.5 Конструктивный расчет щита Расчетные характеристики материала. Расчет характеристик материала Ru1 = 1300 ∙ 0,977 = 1275 H/см2 — Ru Расчетное сопротивление древесины на изгиб 1300 Н/см2 2. Ru11 = 1300 ∙ 0,977 ∙ 1,2 = 1530 Н/см2 1,2 – коэффициент кратковременной ветровой нагрузки Требуемый момент ≥ W1 ≥ = 75,87 см3 W11 ≥ = 61,17 см3 W = = ( b = min 32мм) Требуемая ширина досок (при ширине 1м) W = = = 104,17 см3 Нормативное напряжение. у = = 893,38 Н/см2 Относительный прогиб при первом сочетании нагрузок. qн = (300∙ 0,832 + 2400 ∙ 0,692) ∙ 1 = 1910,4 Н/м I = = 130,21 см4 = ∙ = 2,13 / 384 ∙ = = 2. Расчет разрезного прогона 2.1 Сбор нагрузок на прогон q пр = 108,247 Н/м2 Нормативная Н/м2 Коэф. Надежн. Расчетная Н/м2 Постоянные Масса щита покрытия 300 1,1 330 Масса прогона 108,247 1,1 119,075 Временные Снеговая 1248,08 1,6 1990,92 Итого: 1656,32 2445,99 Погонные нагрузки при шаге прогонов 2м qн = 1656,32 ∙ 2 = 3312,64 Н/м qр = 2445,99 ∙ 2 = 4891,98 Н/м 2.2 Статический расчет прогона

Прогон работает как балка на 2-х опорах, в условиях косого изгиба. Расчетный пролет прогона lр = = 300 –= 285 см Максимальный изгибающий момент.

М = = = 4966,89 Н∙м Составляющие моменты относительно главных осей сечения Мх = М ∙ cos б = 4966,89 ∙ 0,832 = 4132, 45 Н∙м Му = М ∙ sin б = 4966,89 ∙ 0,555 = 2756, 62 Н∙м 2.3 Конструктивный расчет прогона Проектируем прогон прямоугольного сечения. Минимальные размеры поперечного сечения прогона при косом изгибе получаются при отношении сторон: з = = = = 1,225 Требуемый момент сопротивления сечения Wтр = = = 577,64 см3 Требуемая высота сечения. hтр = = 16,19 см b= см Принимаем сечение прогона 15,0 х 15,0 х 300 см Геометрическая характеристика сечения Wx = = 562,5 см3 Ix = = 4218,75 см4 Проверка нормальных напряжений у = + = + = 1224,71Проверка прогиба прогона при косом изгибе от нормативных нагрузок fx= = fy= = f= = 0,363 = 1,5 см 3. Расчет арки 3.1 Сбор нагрузок Постоянные нагрузки Нормативная Н/м2 Коэф. Надежн. Расчетная Н/м2 Постоянные Масса покрытия 300 1,1 330 Масса прогона 108,247 1,1 119,075 Масса арки 545,51 1,1 600,06 Итого: 953,76 1049,135 qпр = Н/м2 Постоянная прогонная нагрузка qнпост = 953,76 ∙ 3 = 2861,28 Н/м qпост = 1049,135 ∙ 3 = 3147,41 Н/м Временные нагрузки Снеговая нагрузка Погонная нормативная снеговая нагрузка qnсн= 3200∙3∙0,7∙0,75 = 5040 Н/м Погонная расчетная снеговая нагрузка Sp = Sg ∙м = 3200∙ 0,75∙3 = 7200 Н/м Ветровая нагрузка w0= 0,3 кН/м2 (2-й ветровой район) w=w0∙ гf ∙ Ce ∙ k гf = 1,4; Ceнав = 0,34; Ceподв = -0,4 i — участок с однозначной эпюрой давления hi – высота участка с однозначной эпюрой давления kсрi – усредненный коэффициент изменения ветрового давления по высоте участок высота tg i Ki i=1 i=2 i=3 5 10 20 0 0,03 0,02 0,5 0,65 0,85 kicpj = khj + ∙ tg i ; kcp1= k5 + ∙ tg1 = 0,5 kcp2= k10 + ∙ tg2 = 0,65 + 0,03 = 0,8 kcp3= k20 + ∙ tg3 = 0,85 + 0,02 = 1,05 Расчетные значения ветровой нагрузки w1нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср1 = 0,3∙1,4∙0,34∙0,5=0,0714 кН/м2 w2нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср2 = 0,3∙1,4∙0,34∙0,8=0,1142 кН/м2 w3нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср3 = 0,3∙1,4∙0,34∙1,05=0,1499 кН/м2 w1подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср1 = 0,3∙1,4∙0,4∙0,5=0,084 кН/м2 w2подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср2 = 0,3∙1,4∙0,4∙0,8=0,134 кН/м2 w3подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср3 = 0,3∙1,4∙0,4∙1,05=0,176 кН/м2 Погонная расчетная ветровая нагрузка w1нав = w1нав ∙ b = 0,105 ∙ 3=0,315 кН/м w2нав = w2нав ∙ b = 0,168 ∙ 3=0,504 кН/м w3нав = w3нав ∙ b = 0,22 ∙ 3=0,66 кН/м w1подв = w1подв ∙ b = 0,84 ∙ 3=0,252 кН/м w2подв = w2подв ∙ b = 0,134 ∙ 3=0,402 кН/м w3подв = w3подв ∙ b = 0,176 ∙ 3=0,528 кН/м 3.2 Конструктивный расчет арки Расчетное сочетание нагрузок 1-е сочетание: постоянная нагрузка + снеговая + Р↓ 414,619 + 788,534 + 37,504 = 1240,66 кН/м 2-е сочетание: постоянная + снеговая + ветровая + Р↓ 414,619 + (788,534 + 37,504 + 71,149) ∙ 0,9 = 1222,09 кН/м Расчетные усилия: М= 1240,657 кНм N= 328,866 кНм Определяем предварительные размеры поперечного сечения арки:

Принимаем: h= 171,5см (49 слоев из досок у = 219мм, до острожки 225мм, фрезер пластей с 2-х сторон 5мм) b= 33,85см (2 слоя из досок у = 219мм, до острожки 225мм, фрезер пластей с 2-х сторон 6 мм, из досок у = 119,5мм, до острожки 125мм, фрезер пластей с 2-х сторон 5,5мм)

Сечение 171,5 х 33,85 см 171,5 х 32,85 см (фрезер с 2-х сторон 10мм) Расчет арки на прочность Данный расчет выполняем в соответствии с указаниями СНиП II-25-80* п.4.17 Мд – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформационной схеме. Определение гибкости л = l0 = 0,5 ∙ 64,9 = 32,45 м S = 64,9м = длинна арки r = радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто r = л = = 65,56 при л = 65,56 ц = 1- a Коэффициент a = 0,8 для древесины Ru = 15∙1∙1∙1,01∙0,8 = 12,12 МПа Nk = 250,198 кН о = 1- Мд = 1312,86 кНм 0,874 При данном значении прочность конструкции обеспечена 3.3 Расчет на устойчивость плоской формы деформирования Для сжато — изгибаемых элементов при отрицательном изгибающем моменте: где: Fбр — площадь брутто с максимальными размерами сечения на участке lр Wбр – Максимальный момент сопротивления брутто на участке l1 n2 – для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n=1 для элементов, имеющих такие закрепления ц – Коэффициент продольного изгиба, определяется по формуле (8) для гибкости участка элемента расчетной длинной lp из плоскости деформирования цм – коэффициент определяемый по формуле (23) цм = 140 где: lр – расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба расстояние между этими точками. b – ширина поперечного сечения. h – максимальная высота поперечного сечения на участке lp kф – коэффициент зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lp kф = 1,13 Принимаем lp = 2м цм = 140 ∙ r = 0,289∙b = 0,289∙32,85 = 9,49 см л = == 21,08 ц = = 6,75 о = коэффициент изменяющейся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы, вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле: о = 1- =1- = 0,993 Мд = = = 1249,403 кНм 0,443 ≤1 Данное условие выполнено 3.4 Расчет узлов арки 3.4.1 Опорный узел Расчетные усилия N = -393,06 кН Q= 150,44 кН Пролет арки 54м > 18м → конструктивно узел решается в виде плиточного шарнира. Принимаем hш = 10 см Из условия размещения болтов назначаем размеры: S1 =6 ∙ d = 6 ∙ 30 = 180 мм S2 =3 ∙ d = 3 ∙ 30 = 90 мм S3 =2,5 ∙ d = 2,5 ∙ 30 = 75 мм (80мм) d = 30мм – диаметр болта Толщину башмака принимаем конструктивно 20мм. Проверяем условие, чтобы равнодействующая усилий в наиболее нагруженном болте от действия расчетной поперечной силы Q и момента в башмаке Мб не превышала его минимальной несущей способности. Rб = Rб – равнодействующие усилие в максимально нагруженном болте [Т6] — минимальная несущая способность одного среза болта Мб — расчетный момент в башмаке M6=Q∙ e е — расстояние от оси шарнира до центра болтового соединения nб — число болтов в крайнем ряду, ║ оси элемента mб — общее число болтов в башмаке Zi — расстояние между осями болтов в направлении ┴ оси элемента Zmax — максимальное расстояние между осями болтов в том же направлении У Zi — сумма квадратов расстояний между рядами болтов e = 180 ∙ 0,5 +180 + 20 + 50 = 340 мм Мб = 150,44 ∙ 0,34 = 51,15кНм = 5115 кН см У Zi = 92 +272+452 = 2835 см2 Rб = = 42,49 кН ∙ nш = 45 кН = 2,5∙ d2 = 2,5 ∙ 32 = 22,5 кН Проверка опорного узла на смятие под углом к волокнам усм = Rсмб — расчетное сопротивление смятию древесины под углом к волокнам kN — коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков Fсм = 54 ∙ 61 = 3294 см2 Rсмб = 7,19 МПа 0,12 кН/см2 Проверка на скалывание по клеевому шву в опорном узле ф = Sx = = 25116,75 см3 Ix = = 1021414,5 см4 ф = 0,069 кН/см2 Прочность на скалывании обеспечена. 3.4.2 Коньковый узел Расчетные усилия: N= -250,198 кН Q= 166,799 кН Н = N cos б + Q ∙ sin б = -250.198 0,832 + 166.799 ∙ 0,555 = — 115,59 кН Н — горизонтальная составляющая усилий R = Q cos б — N ∙ sin б = 166,799 ∙ 0,832 + 250,198 ∙ 0,555 = 277,63 кН R — вертикальная составляющая усилий Коньковый узел конструктивно решается как опорный. Диаметр болтов назначаю такой же, т.е. d =30 мм. Толщина пластины башмака 20 мм.

е = 340мм Mб = R ∙ е = 277,63 ∙ 0,34 = 94,39 кН м = 9439 кН см У Zi2 = 92 + 272 + 452 = 2835 см2 Rб = 37,96 кН [Тб] = 2,5 ∙ d 2 ∙ = 2,5 ∙ 32 ∙ = 19,48 кН

Kб – коэффициент используемый при передаче усилий от панелей под углом к волокнам. Проверка конькового узла на смятие под углом к волокнам усм = Rсмб – расчетное сопротивление смятию древесины под углом к волокнам kN – коэффициент учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков. Fсм = 54 ∙ 81= 4374 см2 Rсмб = 7,19 МПа 0,026 кН/см2 Проверка конькового узла на скалывание по клеевому шву: ф = 0,044 кН /см2 Rскб = 0,14 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом к волокнам: Rскб = 1,4 МПа = 0,14 кН/см2 4. Обеспечение пространственной устойчивости сооружения В сооружении плоскостные несущие конструкции при помощи связей в продольном направлении объединяются в общую систему, которая доводиться до неподвижных частей, эта система обеспечивает пространственную неизменяемость, устойчивость, прочность и жесткость конструкции от воздействий внешних сил любого направления при расчетном сочетании нагрузок. По конструктивному признаку связь — скатная с крестовой решеткой. Блоки связей спаренные, так как пролет более 18 метров (54м), расположены в торцовых секциях и через 24 метра. Всего 4 блока связей с каждой стороны, что обеспечивает пространственную неизменяемость, устойчивость, прочность и жесткость конструкции.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
allbest-referat.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.