Курсовая работа на тему Проектирование деревянных конструкций промышленного здания


Содержание:
Введение
3

Исходные данные………………………………………………………
4

Расчетно-конструктивный раздел……………………………………..
6

Компоновка конструктивной схемы сооружения:…………….
6

План несущих конструкций со связями…………………….
6

Компоновка несущей рамы………………………………….
7

Геометрический расчет элементов………………………….
8

Продольная компоновка каркаса……………………………
10

Статический расчет несущих конструкций:…………………...
11

Нагрузки, действующие на раму……………………………
11

Статический расчет рамы……………………………………
12

Конструктивный расчет несущих конструкций:………………
14

Расчет стойки…………………………………………………
14

Расчет ригеля…………………………………………………
16

Расчет подкоса………………………………………………..
18

Расчет карнизного узла………………………………………
20

Расчет конькового узла………………………………………
22

Расчет узла крепления подкосов…………………………….
24

Расчет опорного узла………………………………………...
26

Заключение……………………………………………………………………..
28

Библиографический список…………………………………………………...
32



Введение
Несущий поперечный каркас здания проектируем в виде однопролетных, симметричных сборных брусчатых рам с двухскальным ригелем.
Рамы решаем по трехшарнирной схеме шарнирными опорными, коньковыми и жесткими карнизными узлами. Жесткость последних обеспечив сопряжением ригеля со стойкой болтами и деревянным подкосом, совместно воспринимающими узловой изгибающий момент.
По ригелям рам укладываем крупноблочные узлы обрешетки под асбестоцементную кровлю, конструкция которых обеспечивает пространственную неизменяемость покрытия и устойчивость ригелей рам из их плоскости. Аналогичная щитовая конструкция применена и для устройства стен.

















Исходные данные
Дано:
1.Длина здания 54 м
Высота стойки 12 м
Пролет рамы 16 м
Шаг рамы 5,4 м
Уклон ригеля двухскатной кровли 1:2,5
Нормативная равномерно распределенная нагрузка 0,14
Порода древесины: береза
Группа зданий Б1
Определение расчетных характеристик материала.
Расчетное сопротивление древесины соответствующей породы на сжатие определяется по формуле:

??
??
=
??
И
=
??
??
сосны
?
??
П
?
??
В
?
??
Т

Где
??
??
сосны
- расчетное сопротивление сосны (1,6 кН/см2);
mП – коэффициент породы для березы (1,1);
mВ – коэффициент условий работы для группы конструкций Б1 (1);
mТ – коэффициент условий работы конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре в воздухе до +35°С

??
??
=
??
И
=1,6?1,1?1?1=1,76 кН/
см
2

Расчетное сопротивление древесины на растяжение определяется по формуле:

??
??
=
??
??
сосны
?
??
П
?
??
Т
?
??
Д
?
??
О

Где
??
??
сосны
- 1 кН/см2;
mО – коэффициент ослаблений (0,8)

??
??
=1?1,1?1?1?0,8=0,88 кН/
см
2

Расчетное сопротивление древесины на смятие определяется по формуле:
- вдоль волокон:
??
??
=
??
????
=1,6?1,1?1?1=1,76 кН/
см
2

Расчетное сопротивление древесины на скалывание определяется по формуле:

??
СК
=
??
СК
сосны
?
??
П
?
??
В
?
??
Т
=0,24?1,1?0,9?1=0,31 кН/
см
2

- по всей поверхности при изгибе:
??
М
=
??
М
сосны
?
??
П
?
??
В
?
??
Т
=0,18?1,1?1?1=0,20 кН/
см
2

- местное для лобовых врубок:

??
СМ90
=
??
СМ90
сосны
?
??
П
?
??
В
?
??
Т
=0,3?1,6?1?1=0,48 кН/
см
2

2.Расчетно-конструктивный раздел
Компоновка конструктивной схемы сооружения
План несущих конструкций со связями
Для обеспечения продольной устойчивости сооружения в крайних (приторцовых) пролетах в плоскости стоек и ригелей рам дополнительно должны быть поставлены диагональные или перекрестные жесткие связи.


Рис.1 Совмещенный план покрытия

Конструкция несущей рамы
Несущий поперечный каркас здания проектируем в виде однопролётных, симметричных сборных брусчатых рам (рис. 2) с двухскатным ригелем 1. Соединение ригеля со стойкой – шарнирное при помощи металлических болтов 2. Деревянный подкос 3 обеспечивает жесткость карнизного узла. Стойки рам опираются на столбчатые бетонные фундаменты 4, возвышающиеся над уровнем пола на 20 см.
По ригелям рам укладываем крупноблочные щиты обрешетки 5 под асбестоцементную кровлю 6, конструкция которых обеспечивает пространственную неизменяемость покрытия и устойчивость ригелей рам из их плоскости. Аналогичная щитовая конструкция 7 применена и для устройства стен.


Рис.2 Конструктивная схема брусчатой рамы



Геометрический расчет элементов рамы


Рис.3 Геометрическая схема рамы
Участок ВК, равный участку КС выбирается из условия:
1,5 м?
?
ВК
?0,33
??
риг

Выбираем hВК=2 м
Определяем угол наклона ригеля: угол ?
??????=??=1:2,5=0,4; ??=22°; ????????=0,37; ????????=0,927
Определяем длину ригеля полурамы:

??
риг
=
??
2?????????
=
16
2?0,927
=8,63 м
Определяем высоту рамы в середине пролета:

?
О
=
?
ст
+0,5??????????=12+0,5?16?0,4=15,2 м
Для определения длины подкоса необходимо вычислить угол ?:
??=
(90???)
2
=
(90?22°)
2
=34
??????=0,67;????????=0,56;????????=0,83
Длина определяется по формуле:

??
??
=2?
?
ВК
?????????=2?2?0,83=3,3 м
Расстояние от низа рамы до точки пересечения оси ригеля с осью подкоса определяется по формуле:

?
??
=
?
ст
+
?
ВК
?????????=4,5+2?0,37=5,24 м
Определяем расстояние от оси стройки до точки пересечения оси ригеля с осью подкоса:
??=
?
ВК
?????????=2?0,927=1,85 м
Определяем расстояние от центра карнизного угла до оси подкоса:
??=
?
ВК
?????????=2?0,56=1,12 м









Продольная компоновка подкоса
Жесткие блоки с вертикальными и скатными связями устраиваются в пр