Покрытие зерносклада

Рис. 1 Геометрическая схема конструкции Табл.1 Основные исходные данные

Наименование М Место строительства г. Архангельск А Шаг конструкций 3,0 м К Расчетный пролет 60 м С Диаметр купола — И Высота арок f/l= 2/3 М Длина здания 72 м О Материал обшивок панелей Фанера ФСФ В Средний слой панели Пенопласт ФРП-1 Геометрическая схема арки Стрела подъема арки f=(2/3)l=2∙60/3=40 м; Длина хорды полуарки Стрела подъема полуарки fo= 5 м > so/15= 4,33 м; Радиус оси полуарки ; Центральный угол φ ; φ= 45о14’. Длина дуги полуарки По рис.1 tgα=40/30=1,33; α=53о7’; φo= 90о- α – φ/2 = 90о — 53о7’ — 22о37’ = 14о16’; l1/2=R cos φo= 63,0 м H1=R sin φo= 16,0 м Компоновка плиты Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,0 м. Ширина плиты принимается – 1,5 м. Фанера на смоляном фенолформальдегидном клее по ГОСТ 3916 марки ФСФ. Листы берем размерами 1500х1500, стыкуя их по длине панели. Обшивки проектируем наименьшей допустимой толщины: верхнюю из семислойной фанеры толщиной 9 мм, нижнюю из пятислойной толщиной 6 мм Стыки обшивок выполняем впритык с накладками. Высота плиты h Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Ребра принимаем из ели 2-го сорта. По сортаменту принимаем доски 50х150 мм. После острожки кромок размеры ребер 50х144 мм. Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 48 см. Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два поперечных ребра. На внутреннюю обшивку, изнутри, нанести окрасочную пароизоляцию из битумно-резиновой мастики. Вентиляция в плитах осуществляется вдоль и поперек плит через вентиляционные отверстия в ребрах. Теплотехнический расчет плиты Место строительства: г. Архангельск Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92: text=-31°С; Средняя температура наружного воздуха отопительного периода: tht=-4,4°С; Продолжительность отопительного периода со среднесуточной темпера-турой ≤8°С: zht=253 суток; Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: tint=+12°С; Зона влажности: 1 (влажная); Влажностный режим помещений: нормальный (75%); Условия эксплуатации: Б (нормальный); Табл. 2 Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий [2]. Наименование слоя Рулонный ковёр (2 слоя рубероида) 600 0,010 0,17 0,059 Фанера ФСФ (ГОСТ 3916-69) 700 0,009 0,18 0,050 Пенопласт ФРП-1 (ГОСТ 20916-75) 75 Х 0,04 Фанера ФСФ (ГОСТ 3916-69) 700 0,006 0,18 0,033 Принимаем толщину утеплителя согласно ГОСТ 20916 — 100 мм. Сбор нагрузок на плиту (кН/м2) Табл. 3 Сбор нагрузок выполняем в табличной форме в соответствии со СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия [1]: N п/п Наименование нагрузки Единицы измерения Нормативная нагрузка gf Расчетная нагрузка I Постоянные: 1 Кровля 2 слоя рубероида кН/м2 0,100 1,3 0,130 2 Собственный вес продольных ребер: кН/м2 0,088 1,1 0,097 3 Собственный вес поперечных ребер: кН/м2 0,019 1,1 0,021 4 Верхняя и нижняя обшивки из фанеры кН/м2 0,098 1,1 0,108 5 Утеплитель: Пенопласт ФРП-1 кН/м2 0,075 1,2 0,090 ИТОГО: qпокр кН/м2 0,380 0,446 II Временные: кН/м2 3,797 5,424 6 Снеговая 7 Ветровая кН/м2 кН/м2 0,186 1,4 0,260 ВСЕГО q кН/м2 4,363 6,130 Снеговая нагрузка Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле Sg=2,4 кН/м2 – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (г Архангельск – IV снеговой район);

Схему распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента m принимаем в соответствии с приложением 3 СНиП Нагрузки и воздействия [1], при этом промежуточные значения коэффициента m определяем линейной интерполяцией. Рис. 2 Схема распределения снеговой нагрузки Для покрытий в виде стрельчатых арок m1 = cos 1,8a; m2 = 2,4 sin 1,4a, где a — уклон покрытия, град Табл. 4 Коэффициенты m Номер сечения a, град m1 m2 4 50 о0’ 0 2,26 5 41 о4’ 0,28 2,02 6 30 о30’ 0,58 1,63 Ветровая нагрузка Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли w0= 0,30 кН/м2 – нормативное значение ветрового давления; (г. Архангельск – II ветровой район) k– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности; (местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями) Табл. 5 Коэффициент k Высота z, м £ 5 10 20 40 Коэффициент k 0,5 0,65 0,85 1,1 0 0,03 0,02 0,0125 сe — аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов сe соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак «минус» — от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией. gf – коэффициент надежности по нагрузке. gf = 1,4 Согласно приложению 4 СНиП [1] ветровую нагрузку для здания со сводчатым очертанием покрытия находим значения коэффициентов се на двух участках 1 участок — ; 2 участок — На каждом участке находим средний коэффициент: — протяженность участка с однозначной эпюрой на определенном участке. — тангенс угла наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой. ; ; ; ; Расчетные значения ветровой нагрузки ; ; ; ; ; ; ; Рис. 3 Схема аэродинамических коэффициентов и коэффициентов k. Статический расчет плиты покрытия Фанерные панели рассчитываются только на воздействия нагрузок как плиты, свободно лежащие на двух опорах, и как элементы цельного коробчатого сечения, приведенного к наиболее напряженному материалу – фанере. Рис.4 Поперечное сечение плиты Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: . Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах. Равномерно распределенная нормативная нагрузка равна = 4,363·1,5 = 6,545 кН/м; Равномерно распределенная расчетная нагрузка равна = 6,130·1,5 = 9,195 кН/м; Расчетный изгибаемый момент: ; Поперечная сила: ; Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты Расчет конструкции плиты выполняем по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4.23 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]. Приведенная ширина панели = 0,9·3·bo+4·bp= 0,9·129 + 20= 136,1 см; где = 3·43= 129 см – суммарная ширина фанерных полок, = 4·5 =20 см – суммарная ширина ребер панели, Площадь поперечных сечений: — верхней полки 0,9·136,1= 122,49 см2; — нижней полки 0,6136,1= 81,66 см2; Отношение модуля упругости материалов полок и ребер ; ;

Площадь сечения панели, приведенная к материалу и ширине верхней полки = 81,66·1,12+122,49+288·1,18= 553,79 см2; Расстояние от нижней грани панели до центра тяжести приведенного сечения см;

Расстояние от верхней грани панели до центра тяжести приведенного сечения h — yo= 15,9 — 8,25 = 7,65 см. Приведенный момент инерции (собственными моментами инерции фанерных полок пренебрегаем): =122,49·(7,65-0,45)2+81,66·1,12·(8,25-0,3)2+(5·14,43/12)·1,18++288·1,18·(8,25-0,6-14,4/2)2=18070 см4; Приведенные моменты сопротивления см3; см3; Напряжения и прогибы — в нижней полке , =1,35 кН/см2 – расчетное сопротивление фанеры на растяжение, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; =0,6 – наличие стыков фанерных листов по длине панели. . — напряжения скалывания в клеевых швах между шпонами фанеры , =0,06 кН/см2– расчетное сопротивление скалыванию клеевых швов между шпонами фанеры, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; . — устойчивость верхней сжатой полки , , =1,0 кН/см2 – расчетное сопротивление фанеры сжатию, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; . — Проверка верхней полки панели на местный изгиб от действия сосредоточенной силы Р=1,0·1,2=1,2 кН. Фанерную полку рассчитываем как пластинку, защемленную в местах приклейки к ребрам. Груз Р считаем распределенным на ширину 100 см. ; ; =0,5 кН/см2 – расчетное сопротивление фанеры на изгиб поперек волокон рубашки, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3]; . — прогиб панели от нормативной нагрузки ; Проверка панели на жесткость ; ; . Вывод: Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости. Расчет арки Зерносклад пролетом 60 м представляет собой стрельчатую арку. Геометрическая схема – трехшарнирная статически определимая арка. Сбор нагрузок на несущие элементы арки Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения. Шаг арок – 3 м. Ширина сбора нагрузок – 3 м. Постоянные нагрузки Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле: кН/м2; kсм= 3 – коэффициент собственной массы конструкции; кН/м2 – нормативная нагрузка от массы покрытия; кН/м2 – нормативная снеговая нагрузка; кН/м2; Сосредоточенный груз от тельфераPн=30 кН, P=30·1,2=36 кН Подсчет нагрузки сводим в табл.6. Табл. 6 Нагрузка на арку Вид нагрузки Постоянная, кН/м Снеговая, кН/м От тельфера, кН Ветровая, кН/м Нормативная (0,38+0,917)·3= =3,891 2,4·3·0,7·μ=5,04·μ 30 0,3·3·k·c= =0,9·k·c Расчетная (0,446+1,01)·3= =4,368 2,4·3·μ=7,2·μ 36 0,3·3·1,4·k·c= =1,26·k·c Рис.5 Схема арки Рис.6 Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка) Рис.7 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 1 вар.) Рис.8 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 2 вар.) Рис.9 Эпюра продольных сил (от тельфера) Расчет сочетаний нагрузок Расчет сочетаний усилий производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса «Лира Windows 9.0» Сочетание нагрузок Расчетные сочетания усилий принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний. Табл. 7 РСУ № элем № сечен Тип РСУ Критерий N (кН) My (кН*м) Qz (кН) №№ загруж 1 1 2 2 -524.941 0.000 -30.111 1 3 4 1 1 1 13 -203.200 0.000 21.777 1 5 1 2 1 1 -159.520 124.537 1.783 1 5 1 2 2 2 -481.261 -397.526 -45.093 1 3 4 1 2 2 5 -481.261 -397.526 -45.093 1 3 4 1 2 1 6 -159.520 124.537 1.783 1 5 2 1 1 1 -156.959 124.537 28.521 1 5 2 1 2 2 -482.005 -397.526 36.289 1 3 4 2 1 2 5 -482.005 -397.526 36.289 1 3 4 2 1 1 6 -156.959 124.537 28.521 1 5 2 1 2 13 -431.623 -208.576 43.557 1 3 5 2 2 1 1 -113.279 270.805 -2.835 1 5 2 2 2 2 -438.325 -119.798 12.483 1 3 4 2 2 2 5 -438.325 -119.798 12.483 1 3 4 2 2 1 6 -113.279 270.805 -2.835 1 5 2 2 1 13 -431.458 -22.689 16.377 1 3 2 2 2 14 -189.993 11.145 -7.822 1 2 4 5 3 1 1 1 -112.551 270.805 13.134 1 5 3 1 2 2 -432.207 -119.798 74.039 1 3 4 3 1 2 5 -432.207 -119.798 74.039 1 3 4 3 1 1 6 -112.551 270.805 13.134 1 5 3 1 1 13 -424.860 -22.689 76.928 1 3 3 2 2 1 -356.925 514.200 43.471 1 3 5 3 2 2 6 -356.925 514.200 43.471 1 3 5 3 2 1 13 -399.526 465.425 58.058 1 3 3 2 1 14 -87.217 277.156 -11.377 1 5 3 2 2 18 -406.873 347.423 55.170 1 3 4 4 1 2 1 -347.596 514.200 91.989 1 3 5 4 1 2 6 -347.596 514.200 91.989 1 3 5 4 1 1 13 -387.795 465.425 112.279 1 3 4 1 2 18 -395.469 347.423 110.425 1 3 4 4 2 1 1 -245.429 881.358 -27.911 1 3 4 2 1 6 -245.429 881.358 -27.911 1 3 4 2 2 14 -210.776 823.516 -28.826 1 3 5 4 2 2 18 -258.649 772.727 -24.305 1 3 4 5 1 1 1 -246.635 881.358 13.637 1 3 5 1 1 6 -246.635 881.358 13.637 1 3 5 1 2 13 -149.980 155.731 20.816 1 2 4 5 1 1 14 -58.189 205.735 -5.138 1 5 5 1 2 18 -259.062 772.727 19.410 1 3 4 5 2 2 2 -141.105 0.000 -144.214 1 3 4 5 2 1 14 -124.079 0.000 -156.365 1 3 6 1 2 2 -201.417 0.000 60.552 1 3 4 6 1 1 13 -187.565 0.000 68.301 1 3 6 2 1 1 -87.114 234.043 -1.654 1 6 2 2 2 -257.717 -37.742 -47.543 1 3 4 5 6 2 2 5 -257.717 -37.742 -47.543 1 3 4 5 6 2 1 6 -87.114 234.043 -1.654 1 6 2 2 18 -275.783 120.025 -42.604 1 3 4 7 1 1 1 -117.608 208.699 17.993 1 7 1 2 2 -346.192 -418.121 72.607 1 3 4 5 7 1 2 5 -346.192 -418.121 72.607 1 3 4 5 7 1 1 6 -117.608 208.699 17.993 1 7 1 1 13 -353.801 -164.335 78.805 1 3 7 1 2 18 -363.174 -250.848 78.624 1 3 4 7 2 1 1 -86.158 234.043 -12.976 1 7 2 2 2 -262.040 -37.742 3.656 1 3 4 5 7 2 2 5 -262.040 -37.742 3.656 1 3 4 5 7 2 1 6 -86.158 234.043 -12.976 1 7 2 2 18 -279.022 120.025 -4.242 1 3 4 8 1 1 1 -144.299 128.167 20.570 1 8 1 2 2 -378.212 -652.760 40.424 1 3 4 5 8 1 2 5 -378.212 -652.760 40.424 1 3 4 5 8 1 1 6 -144.299 128.167 20.570 1 8 1 1 13 -386.598 -446.346 48.429 1 3 8 1 2 18 -395.858 -522.272 46.966 1 3 4 8 2 1 1 -118.964 208.699 1.701 1 8 2 2 2 -352.877 -418.121 24.464 1 3 4 5 8 2 2 5 -352.877 -418.121 24.464 1 3 4 5 8 2 1 6 -118.964 208.699 1.701 1 8 2 1 13 -361.264 -164.335 29.560 1 3 8 2 1 14 -99.357 22.840 -2.335 1 5 8 2 2 18 -370.524 -250.848 28.096 1 3 4 9 1 2 2 -423.817 -615.938 6.732 1 3 4 5 9 1 2 5 -423.817 -615.938 6.732 1 3 4 5 9 1 1 13 -189.437 -8.077 23.866 1 9 1 2 18 -442.208 -552.986 14.600 1 3 4 9 2 1 1 -145.757 128.167 0.060 1 9 2 2 2 -380.137 -652.760 -13.199 1 3 4 5 9 2 2 5 -380.137 -652.760 -13.199 1 3 4 5 9 2 1 6 -145.757 128.167 0.060 1 9 2 2 18 -398.528 -522.272 -9.206 1 3 4 10 1 2 2 -482.069 0.000 -44.816 1 3 4 10 1 1 13 -234.436 0.000 6.727 1 10 1 2 14 -462.619 0.000 -52.055 1 3 4 5 10 2 2 2 -418.939 -615.938 -64.468 1 3 4 5 10 2 2 5 -418.939 -615.938 -64.468 1 3 4 5 10 2 2 18 -438.389 -552.986 -59.798 1 3 4 Список используемой литературы 1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.:ГП ЦПП, 1996.- 44с. 2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. 3. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983. 3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990.

4. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192. 5. А В. Калугин. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций).-М.: Издательство АСВ, 2003.-224 с., с илл.

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.