6.5. Приклад розрахунку курсової роботи

Варіант № 00:            115 - 4,0

ІІІ - ПП

Вихідні дані:

номер схеми основної несучої конструкції - 1 (клеєфанерна балка);

проліт балки - 15 м;

відстань між балками - 4,0 м;

тип покриття - ПП - прогонне покриття;

покрівля тепла рулонна;

сніговий район - ІІІ.


Для визначення відстані між прогонами покриття знайдемо довжину похилої частини балки АВ при ухилі покрівлі 1:12 (рис. 6.4).

AB = л/ AC2 + BC2 =V7,52 + 0,6252 = 7,526 м.

За отриманим розміром АВ приймаємо відстань між прогонами bn = 1,25 м (1,25 х 6 = 7,5 м).

6.5.1. Розрахунок подвійного дощатого настилу будівельного виготовлення

Приймаємо для розрахунку: деревину - сосну 3-го сорту, крок прогонів 1.25 м; переріз дощок робочого розрідженого настилу b x h =15 х 2,2 см, покладені із зазором S0 = 10 см, а верхній суцільний захисний настил

товщиною д= 1,6 см.


Розрахунок настилу виконуємо для смуги шириною 100 см. Кут нахилу до уваги не приймаємо.

Здійснюємо підрахунок навантажень на 1 пог. м розрахункової смуги настилу (рис. 6.5).

 

п/п

Найменування навантажень

н кН q ,

м

 

кН

q

м

1.

Тришарова рулонна покрівля

0,10

1,2

0,12

2.

Вирівнюючий настил 0,016 х 5,0

0,08

1,1

0,088

3.

Утеплювач 8= 0,07 м; у= 0,5 кН/м3

0,035

1,2

0,042

4.

Захисний настил 0,016 х 5,0

0,08

1,1

0,088

5.

Робочий настил

0,15 • 0,022 100 • 5,0 15 +10

0,066

1,1

0,073

 

Разом q нся = 0,361

q с.в = 0,411

6.

Снігове навантаження

1,00

1,6

1,60

 

q н = 1,361

q = 2,011

Розрахункову схему настилу приймаємо у вигляді двопрольотної балки з прольотами І = 1,25 м. Визначаємо максимальний згинальний момент при першому сполученні навантажень - власна вага і сніг (рис. 6.6)


Визначаємо максимальний згинальний момент при другому сполученні навантажень - власна вага покриття і зосереджений вантаж Р = 1,2 кН (рис.

6.7)

М max = 0,07 q с.в12 + 0,207 • P • І =

= 0,07 • 0,411 • 1,252 + 0,207— • 1,25 = 0,666 кН • м.


0,5

Більш невигідним для перевірки міцності настилу виявляється другий випадок навантаження.

Знаходимо момент опору настилу

іут       число дощок, що укладаються на ширині настилу 100 см.

Виконуємо перевірку міцності настилу за другим сполученням навантажень:

Тут 1,2 - коефіцієнт умов роботи, що враховує короткочасність дії зосередженого навантаження.

Умова міцності задоволена.

Перевіряємо жорсткість настилу за першим сполученням навантажень. Для цього попередньо знаходимо момент інерції настилу:

Визначаємо відносний прогин настилу

І 384 E • J 384 103 • 53,24 361 150' тобто вимогу за жорсткістю настилу (табл. 12 додатка 1) задоволено. 6.5.2. Розрахунок спареного багатопрольотного прогону

Дано: Крок основних несучих конструкцій - 4,0 м. Інші дані ті ж, що й у розрахунку настилу.

Розв'язання: Приймаємо орієнтовно прогони з двох дощок з деревини сосни 2-го сорту перерізом 4,4 х 17,5 см. Нормативне навантаження від ваги прогону на 1 м2 покриття буде таким

н 2 • 0,044 • 0,175 • 5,0 кН

Розрахункове навантаження: ge в = 0,0616 • 1,1 = 0,068 —2-.

Додавши ці навантаження до раніше отриманих навантажень на дощатий настил, одержуємо

Знаходимо навантаження на 1 пог. м прогону при відстані між ними 1,25 м:

Рішення прогону приймаємо аналогічно рівнопрогинному, тобто х = 0,2113/ (рис. 6.8). Приймаємо також /кр = І, тобто маємо умову


неможливості зменшення розмірів крайніх прольотів.

Визначаємо максимальний згинальний момент на першій проміжній опорі при перерахованих вище умовах

Знаходимо необхідний момент опору прогону

Виконуємо перевірку міцності прогону 4 16 ^ 103

тобто вимогу за міцністю прогону задоволено.

Перевіряємо прогін на жорсткість, для чого спочатку визначаємо момент інерції перерізу прогону

Розрахунок стику прогонів Приймаємо цвяхи, що скріплюють стик прогонів 03 мм, /цв = 80 мм.

Знаходимо відстань від осі опори до центра стику:

х = 0,2113/ = 0,2113 • 4,0 = 0,84 м. Знаходимо відстань від осі опори до центра розміщення цвяхів при дворядному їхньому розміщенні (рис. 6.9)

хцв = 84 - (6 + 3) = 75 см,

де 6 см - відстань від стику до першого ряду цвяхів; 3 см - половина відстані між рядами цвяхів.

Визначаємо розрахункову довжину защемлення цвяха в другій непробивній наскрізь дошці прогону:

пробивається наскрізь; пш = 1 - кількість швів, які перетинає цвях; 0,2 см - розрахункова деформація зсуву; 1,5 сІцв ­

довжина загостреної частини цвяха; ацв = 2,65 см > 4 d = 4 • 0,3 = 1,2 см,

тобто вимога БНіП ІІ25-80 задоволена.

Знаходимо мінімальну несучу здатність однозрізного цвяха (табл. 9 додатка 1):

З отриманих значень приймаємо менше значення несучої здатності.

Знаходимо необхідну кількість цвяхів з кожної сторони стику.

чц 2• Тцв 2 • 75 • 0,2953 Приймаємо 10 цвяхів. Розставляємо їх у два ряди по 5 цвяхів у ряді. В

іншій частині прогону для забезпечення спільності роботи складових його двох дощок ставимо без розрахунку по два цвяхи 03 мм, Іцв = 80 мм через


Перевіряємо можливість розміщення отриманої кількості цвяхів -10 штук з кожної сторони стику згідно з БНіП ІІ 25-80 (рис. 6.10).

S1 повинно бути більше або дорівнювати 15 d = 150,3 = 4,5 см при

товщині елемента с > 10dцв = 10 • 0,3 = 3 см, що пробивається наскрізь. У

нашому випадку S1 - відстань між осями цвяхів уздовж волокон і до краю дошки прийнята рівною 6 см, що більше, ніж мінімально припустиме 4,5 см,

а товщина однієї дошки прийнята с = 4,4 см, що також більше, ніж мінімальне рекомендоване значення 3 см.

Відстань між осями цвяхів поперек волокон між самими цвяхами

вертикалі через рівні проміжки.

Приймаємо S2 = S3 = 2,5 см, що більше, ніж 4сІцв = 4 • 0,3 = 1,2 см, або

6.5.3. Розрахунок клеєфанерної балки

Дано: проліт балки l = 15 м; крок балок - В = 4 м; ухил покрівлі і = 1:12.

Матеріал: сухі соснові дошки 1 сорту, багатошарова водостійка фанера марки ФСФ сорту В/ВВ.

Розв'язання: Визначаємо діючі навантаження з урахуванням власної

кН кН

ваги балки і навантажень на прогони gH = 1,4226 —2~; g = 2,079 —j:

м2 м2

Знаходимо інтенсивність погонного навантаження на балку: qH = (gH + gL )В = (1,4226 + 0,079) • 4,0

Знаходимо висоту поперечного перерізу балки в середині прольоту: псер = 10 = 10 = м. При заданому ухилі покрівлі висота перерізу на опорі

буде: hon = hcep _ i2 = 1,5 _ -2 • = 0,88 м. Товщину фанерної стінки приймаємо рівною дф = 1,2 см. Ширину поясів приймаємо Ьп = 15 см, а

висоту верхнього і нижнього поясів приймаємо однаковими рівними 14 см (чотири шари дощок по 3,5 см кожний) (рис. 6.11).

Знаходимо небезпечний переріз двосхилої балки

х = l[д/г(1 + g) _g] = 15 [>/0,592(1 + 0,592) _ 0,592] = 5,682 м. Тут g= = 0,88 _ 0,14 = 0,592, i ^l 1 45

hOn - висота балки на опорі між центрами поясів.

Знаходимо висоту балки в розрахунковому перерізі:

hx = hon + ix = 0,88 +• 5,682 = 1,354 м.

Визначаємо згинальний момент у перерізі х:

Для сприйняття цього згинального моменту необхідний момент опору (приведений до матеріалу фанерної стінки):

Тут Крф = 8,4 МПа прийнято з урахуванням Шф = 0,6 - коефіцієнта

форми поперечного перерізу.

Цьому Жпрф відповідає Jпрф:

Необхідну величину моменту інерції поясів знаходимо з формули:

Момент інерції дерев'яних поясів балки висотою 14 см дорівнює:

більше, ніж 1218036 см4, тобто прийняті раніше розміри поясів відповідають умовах міцності.

Зробимо перевірку міцності поясів на дію нормальних напружень при вигині в перерізі х, для чого спочатку знаходимо Wnp д:

Тоді розтягуючі (стискаючі) напруження в поясах від вигину будуть:

тобто міцність у небезпечному перерізі деревини поясів і фанерної стінки забезпечена.

Перевірка стійкості стиснутого пояса балки з площини вигину По балках покладені спарені прогони з відстанню між ними bn = 1,25 м, які прикріплюються в місцях обпирання до верхнього пояса балки. Звідси вільна довжина верхнього пояса з площини балки /0 = 125 см, а гнучкість із площини вигину

будуть:

тобто стійкість верхнього пояса балки з площини вигину забезпечена.

Перевірка фанерної стінки в опорній панелі Відстань між осями ребер жорсткості в опорній панелі а = 62,5 см.

1 62 5

Розрахункова висота стінки: hcm = 88 + — • —2— 2 • 14 = 62,6 см. Умова а £ hcm для опорної панелі виконана;


hcmm = 62,66 = 52,5, що значно менше 80, тобто перевірка фанерної стінки на 0ф 1,2

місцеву стійкість не потрібна.

Перевіряємо міцність фанерної стінки на зріз за формулою

для чого послідовно знаходимо:

Величину максимальної поперечної сили

Статичний момент половини перерізу фанерної стінки в опорному перерізі

Статичний момент одного дерев'яного пояса в опорному перерізі

Статичний момент опорного перерізу, приведений до матеріалу стінки, тобто до фанери

Підставляємо отримані значення у вищенаведену формулу перевірки міцності фанерної стінки на

Для опорного перерізу s = 0 і, отже, при перевірці головних

розтягуючих напружень a = 450. Тому s450 =tmax = 3,792 МПа, що менше R 0 = 4,5 МПа.

Перевіряємо міцність клейового з'єднання стінки з поясом на зсув:

тобто міцність забезпечена.

Перевіряємо жорсткість прийнятого перерізу балки


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я