Конструирование утепленной ребристой плиты покрытия с фанерными обшивками
Содержание
1. Исходные данные
2. Проектирование сборных плит покрытия с деревянным ребристым каркасом
2.1 Исходные данные
2.2 Компановка поперечного сечения плиты
2.3 Расчётная схема плиты, нагрузка и усилия
2.4 Проверка прочности панели по нормальным напряжениям
2.5 Проверка растянутой обшивки с учётом сращивания листов фанеры на "ус" в расчётном сечении
2.6 Проверка сжатой обшивки на устойчивость
2.7 Проверка фанеры на скалывание по собственному клеевому шву
2.8 Проверка жёсткости панели в целом
3. Проектирование дощатоклееной балки
3.1 Исходные данные
3.2 Решение по 1 варианту из неармированного дощатоклееного пакета.
3.3 Решение по 2 варианту с продольной арматурой в растянутой зоне.
4. Проектирование дощатоклееных колонн поперечной рамы одноэтажного дома
4.1 Составление расчётной схемы двухшарнирной поперечной рамы и определение расчётных усилий в колоннах
4.2 Конструктивный расчёт стержня колонны
4.2.1 Проверка устойчивости колоны в плоскости поперечника
4.2.2 Проверка устойчивости колоны из плоскости поперечника
4.3 Расчёт и конструирование узла крепления колоны к фундаменту
4.4 Определение расчётных усилий в плоскости сопряжения с фундаментом
4.5 Расчёт фундаментных болтов
4.6 Расчёт соединительных болтов
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. Пролет поперечника в осях А тАУ Б, L = 21 м;
2. Высота корпуса в чистоте, H = 10 м;
3. Температурно-влажностный режим эксплуатации соответствует А3;
4. Класс ответственности здания по назначению тАУ III
5. Район строительства:
- по снеговой нагрузке тАУ IV;
- по ветровой нагрузке тАУ IV;
- по типу местности соответствует С.
6. Материал тАУ сосна I, II, III сорта, фанера строительная водостойкая марки Фi (принимается по сортаменту).
2.1 Проектирование сборных плит покрытия с деревянным ребристым каркасом.
2.1. Исходные данные
Рассчитать и сконструировать утепленную ребристую плиту покрытия с фанерными обшивками при следующих данных.
Номинальные размеры плиты в плане (из схемы расположения элементов) bхl=1.5 х 4.5 м, конструктивные тАУ соответственно 1.48 х 4.48 м.
Материал ребер каркаса тАУ сосновые доски 2-го сорта для продольных ребер и без ограничения для поперечных.
Обшивки из березовой водостойкой фанеры марки Фi.
Утеплитель минераловатные в виде полужестких плит марки 75 на синтетическом связующем, толщина 100 мм (по теплотехническому расчету).
Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0.2 мм (масса 0.1 кг/м2).
Кровля из 3-х слоев рубероида на битумной мастике (масса 0.1 кг/м2).
Условия эксплуатации по температурно-влажностному режиму соответствуют А3.
Район строительства по снеговой нагрузке тАУ IV.
Класс ответственности здания по назначению тАУ III .
2.2 Компоновка поперечного сечения плиты
Предварительно принимаем продольные ребра из доски толщиной bр=40 мм.
При ширине плиты b=1480 мм целесообразно поставить четыре ребра. Тогда расстояние между ними в свету равно:
мм,
а между осями
мм, что меньше 500 мм.
Удовлетворяет рекомендации.
Предварительно задаемся толщиной листа фанеры верхней обшивки
dф.в.= 10 мм, что составляет 1:46 шага ребер, близко рекомендуемой.
Проверяем достаточность толщины расчетом на местный изгиб сосредоточенной силой Р=1.2 кН.
Лист фанеры рассматриваем как балкутАУпластинку с рабочей шириной
100 см, защемленную по концам в местах приклейки к ребрам (Рис. 1).
Расчетный изгибающий момент (выровненный):
М=Р×а /8=1.2*42.7/8=6.405 кН×см;
Момент сопротивления рабочего сечения обшивки:
W=100×0.82/6=10.7 см3;
Условие прочности обшивки :
smax=M/W £ mн×Rф.и.90
где mн=1.2 тАУ коэффициент, учитывающий кратковременность
монтажной нагрузки [1, табл.6];
Rф.и.90 = 6.5 МПа = 0.65 кН/см2 тАУ расчетное сопротивление
семислойной фанеры толщиной 10 мм изгибу из плоскости
листа поперек наружных волокон [1, табл.10].
Рис. 1. К расчету верхней обшивки на местный изгиб:
а тАУ схема деформации балки пластинки;
б тАУ расчетная схема и эпюра моментов.
Подставляем:
smax = 6.405/10.7 = 0.6 кН/см2 < mн×Rф.и.90 = 1.2×0.65 = 0.78 кН/см2.
Условие прочности удовлетворяется.
Задаемся толщиной нижней обшивки 6 мм.
Размеры листов фанеры по сортаменту принимаем b´l = 1525´1525 мм. Так как длина плиты равна 4500 мм, то необходимо сращивать листы по длине, совмещая стыки c поперечными ребрами.
Высоту сечения плиты назначаем в пределах
hп=(1/25тАж1/30)×l=180тАж150 мм.
По сортаменту пиломатериалов принимаем ребра из досок 150´40 мм.
После фрезерования кромок действительная высота плиты будет равна
hп=150-10+10+6=156 мм,
что достаточно для размещения слоя утеплителя и образования продух (Рис. 2).
Дальнейшим расчетом проверяем достаточность принятых размеров.
Рис. 2. Конструкция клеефанерной плиты с ребристым каркасом из досок: 1 тАУ продольные ребра; 2 тАУ поперечные ребра;3 тАУ обшивка верхняя; 4 тАУ обшивка нижняя; 5 тАУ утеплитель; 6 тАУ продух; 7 тАУ стык фанеры.
2.3 Расчетная схема плиты, нагрузка и усилия
Расчетная схема плиты на действие эксплуатационной нагрузки тАУ балка на двух опорах, загруженная равномерно распределенной нагрузкой от собственной массы плиты с кровлей и снега (Рис. 3). Расчетная длина l0 = 0.98×l = 0.98×4.5 = 4.41 м.
| Вид нагрузки | Нормативная | gf | Расчетная |
кН/м2 | кН/м при b=1.5 м | кН/м2 | кН/м при b=1.5 м |
| 1. | 2. | 3. | 4. | 5. | 6. |
Постоянные: 1.От собственной массы каркаса плиты: тАУ четыре продольных ребра и шпунтовые рейки из сосновых досок (gсм = 500 кг/м3) 5×(0.04´0.14´4.48)×500 = 62.72 кг тАУ четыре поперечных ребра 4×(0.04´0.14´1.48)×500=16.6 кг тАУ фанерные обшивки при gсм =700 кг/м3 (0.006+0.01)×1.48´4.48´700= = 74.26 кг | | | | | |
Общая масса отнесенная к 1м2 (62.72+16.6+74.26)/(4.5´1.5)= 22.75 кг/м2 2.От массы утеплителя слоем 100 мм при gсм = 75кг/м2 [4, прил.III] 3.Масса трехслойной рубероидной кровли 4.Пароизоляция полиэтиленовая | 0.2275 0.075 0.10 0.001 | 0.341 0.113 0.150 0.0015 | 1.1 1.2 1.3 1.2 | 0.25 0.09 0.130 0.0012 | 0.375 0.135 0.195 0.0018 |
| Итого : | qсмн = 0.606 кН/м | | qсм = 0.707 кН/м |
Временная: Снеговая для II снегового района по [1], табл.4 с учетом п. 5.7* | 1.71 | 2.56 | 1.4 | 2.4 | 3.6 |
| Всего : | qн = 3.166 кН/м | | q = 4.307 кН/м |
Вместе с этим смотрят:
Авангардизм як явище архiтектури ХХ столiття
Автоматическая автозаправочная станция на 250 заправок в сутки
Амурський мiст
Анализ деятельности строительного предприятия "Луна-Ра-строй"
Анализ проектных решений 20-ти квартирного жилого дома