Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ФГОУ СПО «Санкт-Петербургский Архитектурно-Строительный Колледж» Контрольная работа по курсу Осoбенности проектирования Выполнил: студент группы 511 Сз-07 Васильев Михаил Викторович шифр 28
Руководитель: Е.И. Кирнос Задача
Рассчитать строительную ногу, если: • Дерево Граб 1 сорта; • Тепловлажностный режим эксплуатации A1 • Город Иванова • Класс ответственности здания IIIу
N
= 0.9
кН /
м
3
• Шаг стропильных ног 1,3м • Пролет стропильных ног 4,45 м • Угол наклона кровли к горизонту 29° Состав покрытия: о - кровля и настил qn
= 0,20 кН /
м
2
qр
= 0,25 кН /
м
2
о - утеплитель δ=
12 см, у =
3,2 кН /
м
3
о - пароизоляция qn
= 50 кН /
м
2
о - подшивка δ=
19 мм, у =
6,0 кН /
м
3
Решение
1.
Сбор нагрузок
а) Нагрузка на 1м2
перекрытия Временные II снег район Sр.= Sтабл
р
.µ Sр.= 1.2 x 0.881= 1,057 СНиП II-25-80 (п 5.7) 0,7 µ прилож.3* учитывает характер кровли для односкатных и двухскатных покрытий. Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты
m
Коэффициент m и область применения схем Здания с односкатными и двускатными покрытиями m = 1 при a£ 25°; m = 0 « a³ 60°. Варианты 2 и 3 следует учитывать для зданий с двускатными покрытиями (профиль б
), при этом вариант 2 — при 20°£a£ 30°; вариант 3 — при 10°£a£ 30° только при наличии ходовых мостиков или аэрационных устройств по коньку покрытия m = 1 при a£ 25°; (промежуточные значения a принимаем по интерполяции) m = 0 « a³ 60°. Для a = 29°m = 0.886 Sтабл
р
= 1.2 кН /
м
2
( табл. 4 СНиП 2.01.07-85*)
Sр.= 1.2 x 0.881= 1,057 кН /
м
2
б) Нагрузка на 1м.п. стропильной ноги с учетом собственного веса (линейный элемент), т.к. взборе нагрузок на 1 м2
покрытия , собственный вес стропил неучтен (незнаем сечение) для древесины , вводится коэффициент K=1,05 учитывающий собственный вес определяется равнораспределенная нагрузка. в) q = qполн.
табл.р.
xLxу
N
xKxcosa q = 2.01 x 1.3 x 0.95 x 0.9 x 1.05 x 0.87 = 2.04 кН
/
м
2
cos29°= 0.87 2. Статический расчет
Рассматриваем более невыгодную схему нагружения. Полная нагрузка + сосредаточенный груз . Полная нагрузка (человек с инструментом) ( q+p), где Pн.
= 100кг = 1 кН P = Pн
x γf
= 1 x 1.2= 1.2 кН γf
= 1.2
перекрытие прогиб нагрузка сечение Определяем изгибающий момент действующий в сечении. Мmax = q x L2
/8 + p x L x cosa / 4 = 2.04 x 4.45 2
/ 8 + 1.2 x 4.45 x 0.87/ 4 = 6.2 кНм 3. Подбор сечения элемента
Из опыта проектирования принимаем толщину бруса не менее 100 мм. Находим расчетное сопротивления на изгиб. Ru
табл.= 14 Мпа (СНиП II-25-80) Таблица 3 Напряженное состояние и характеристика элементов 14
140 13
130 8,5
85 Уточняем для нашего дерева и тепловлажностного режима, переводные коэффициенты. Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в табл. 3, на переходные коэффициенты m
п
, указанные в табл. 4. (СНиП II-25-80) m
п
= 1.3 Таблица 4 Древесные породы Для различных условий эксплуатации конструкций – на значения коэффициент m
в
, указанные в табл. 5; m
в
= 1 Таблица 5 Ru
= Ru
табл x m
п
xm
в
Ru
= 14x103
x 1.3 x 1 = 18.2 x103
кПА Определяем геометрические характеристики сечения , в частности момент сопротивления. Wx
тр
= Мmax / Ru
= 6.2 кНм/ 18.2 x103
кн/м2
= 0.34 x 10-3
м3
Wx
тр
= 340 см3
Зная Wx
тр
можно определить высоту (ширину) сечения бруса. Wx
тр
= b x h2
/ 6 (геометрическая формула для прямоугольного сечения) h = √ 6 xWx
тр
/ b = 6 x 340 см3
/ 10см = 14.28 см По сортаменту пиломатериалов принимаем сечение бруса bxh = 100 x 150 Проверки принятого сечения
(bxh = 100 x 150) а) σ =Мmax /Wx
≤ Ru
; Wx
= bxh2
/ 6 = 10 x 152
/ 6 = 375 см3
σ =6.2 кНм / 375 x 10-6
м3
= 16.53 x 103
≤ Ru
= 18.2 x103
кПА б) Проверка жесткости (прогиба). Деформационный расчет по нормативным нагрузкам, определяем нормативную нагрузку на 1м.п. элемента от собственного веса ; + снег; + сосредаточенный груз. qн
= qтабл.
н.
xLxу
n
xcosa + bc
xhc
xу
q
qтабл.
н
= 1.42 кн/м2
у
q
= 8 кн/м3
Плотность древесины и фанеры. Приложение 3 (СНиП II-25-80) qн
= 1.42 кн/м2
x 1,3м x 0.9 кн/м3
x 0.87 + 0.1 x 0.15 x 8 = 1.57 кн/м Находим стрелу прогиба F = 5 xqн
xL4
/ 384 xExYx
+ Pн
xL3
xcosa / 48 xExYx
Yx
– момент энерции сечения Yx
= bxh3
/ 12 = 10 x 15 3
/ 12 = 2812.5 см4
E = 10 x 106
кПа (const) F = 5 x 1.42 кн/м2
x 4.454
/ 384 x 10 x 106
кПа x 2812.5 см4
+ 1 x 4.453
x 0.87 / 48 x 10 x 106
кПа x x 2812.5 см4
= 0.031 м Относительный прогиб равен: F/L≤ [F/L] = 1/200 Прогибы элементов зданий и сооружений не должны превышать величин, приведенных в табл. 16 Таблица 16. (СНиП II-25-80) Элементы конструкций F/L = 0.031/4.45 = 0.0069 = 1/143 (в долях пролета) F/L= 1/143 ≤ [F/L] = 1/200 Вывод: Относительный прогиб больше допустимого , значит жесткость данного сечения обеспечена, принимаем сечение бруса для стропильной ноги b x h = 100 x 150.
|