Цех по изготовлению сложной бытовой техники в г. Краснодаре

Агентство по образованию и науке РФ

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра строительных конструкций и гидротехнических сооружений

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка по курсовому проекту

По дисциплине «конструкции из дерева и пластмасс»

на тему: «Цех по изготовлению сложной бытовой техники в г. Краснодаре»

Вариант № 013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Выполнил: ст-нт Кнуренко М.                                

                                                                                                гр.08-С-ПГ1                                      

 

                                                                                 Проверил:   Профессор СКиГС

                                                                                             Починок В.П.

 

 

 

 

 

Краснодар 2012 г.

РЕФЕРАТ

Стр. 30  ; рис. 1  ; табл. 3  ;

ПОПЕРЕЧНАЯ РАМА, ТРЕУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА, КОЛОННА, РАСЧЕТ, НАГРУЗКА,  
ПОЯС, СТОЙКА,  УЗЕЛ

В курсовом проекте произведен расчет деревянных конструкций поперечной рамы здания. Определены расчетные и нормативные нагрузки на перекрытие и поперечную раму здания.

Подобрано сечение элементов треугольной распорной системы. Выбраны конструктивные решения и рассчитаны узлы треугольной распорной системы. Скомпоновано сечение колоны, которое обеспечивает прочность колоны и общую устойчивость. Осуществлена компоновка и расчет базы колонны.

Перечень графического материала:  2 листа формата А1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

                                           стр.

       Введение……………………………………………………………………………….4

1. Исходные данные……………………………………………………………………...5
2. Компоновка конструктивной схемы здания…………………………………………6
3. Расчет и конструирование клеефанерной ограждающей панели………………….7
4. Расчет и конструирование металлодеревянной треугольной распорной системы…………………………………………………………………………….…...12
5. Расчёт узлов треугольной распорной системы ………………………………..…….17
6. Расчет и конструирование колонн……………………………………………….…..22
7. Обеспечение пространственной жесткости здания……………………………..…..30

8. Мероприятия по обеспечению долговечности конструкций…………………….….31

9. Определение расхода материалов …………………………………………………...32

Литература…………………………………………………………………………….33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Курсовое проектирование – важный раздел изучения курса  « Конструкции из дерева и пластмасс». Цели курсового проектирования заключаются в закреплении теоретических знаний, полученных в процессе изучения дисциплины, развитий навыков расчёта и конструирования несущих и ограждающих конструкций из древесины, выработка навыков самостоятельной работы с научно-технической и нормативной литературой.

В данном курсовом проекте  подобрано наиболее рациональное конструктивное решение проектируемого здания, сконструированы  и рассчитаны основные несущие и  ограждающие конструкции, узловые  соединения, выбраны мероприятия по защите элементов здания от гниения и возгорания. Все принятые конструктивные решения и расчётные алгоритмы соответствуют требованиям действующих нормативных документов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Исходные данные

Вариант № 013:

Наименование несущих конструкций: Треугольная распорная система

Район строительства: г. Краснодар

Расчетный пролет: 15,0 м

Шаг несущих конструкций: 6,0м

Высота колонны от уровня пола до низа ригеля: 9,5 м

Длина здания: 66 м

Вид покрытия: теплое

Ограждающие конструкции покрытия: клеефанерные панели

Кровля: асбестоцементные листы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Компоновка конструктивной схемы здания.

Здание отапливаемое, однопролётное.  Пролёт здания 15 м шаг колонн 6,0 м. Длина здания принимается равной по заданию 11 шагам несущих конструкций и равна 66,0 м. Тип покрытия – утеплённая клеефанерная плита под асбестоцементную кровлю. Стропильные конструкции – треугольные распорные системы. Устройство светоаэрационных фонарей не предусматривается, цех оснащен лампами дневного света. Наружные стены – панельные, самонесущие. Конструкцию стенового ограждения до отметки +1,200 –представляет цоколь в виде кирпичной кладки, выше отметки +1,200  принимаем утеплённые панели с обшивкой из плоских асбестоцементных листов.

Поперечная рама здания, состоит из двух жёстко защемлённых  в фундаментах колонн, шарнирно соединённых  с треугольной распорной системой. Температурно-влажностные условия эксплуатации А- I.

Для унификации размеров панелей стенового ограждения привязку колонн к разбивочным осям принимаем нулевой по наружной грани колонн.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет и конструирование клеефанерной ограждающей панели

В соответствии с  заданием на проектирование принимаем следующие  параметры проектируемых ограждающих  конструкций:

• плиты утепленные, под жесткую кровлю, клеефанерные;
• по табл. 2 СНиП II-25-80 фанера соединяется с деревянным каркасом клеем марки КБ-3;
• ребра из сосновых досок II сорта.

Принимаются размеры  плит:

• ширина b_п = 1200 мм;
• высота 1/30 … 1/35 пролета;h=150мм;
• длина 6000 мм (в соответствии с шагом несущих конструкций).

Номинальные размеры  плиты в плане: 1,18 х 5,98 м.

Обшивка клеефанерной плиты  изготавливается из водостойкой  фанеры марки ФСФ (ГОСТ 3916-69). Толщина  нижней фанерной обшивки принимается  равной 9 мм.

Каркас панели состоит из сосновых досок II сорта, для которых взяты черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов сечением 50 х 150 мм. После сушки до 12% влажности и четырехстороннего фрезерования для склейки применяются чистые доски сечением 42 х 142 мм.

Компоновка рабочего сечения панели.

Расчет основных параметров.

расчетный пролет панели:

.

высота панели с учетом определенных толщин материалов:

.

расстояние между ребрами  в осях (4 продольных ребра):

.

По скомпонованному  сечению панели составим таблицу 1 нормативных  и расчетных нагрузок на 1 м² панели.

 

 

 

 

Таблица 1.

Значения нагрузок, действующих на панель ограждающей конструкции.

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка,  кН/м2	Коэффициент перегрузки	Расчетная нагрузка,  кН/м2
1	2	3	4
Постоянная
Кровля из асбестоцементных листов	0,2	1,1	0,22
Продольные ребра каркаса
	0,101	1,1	0,111
Поперечные ребра каркаса
	0,025	1,1	0,027
Утеплитель	0,020	1,2	0,024
Пароизоляция	0,003	1,2	0,0036
Фанера ФСФ
dф×gф = 0,010×7,0=0,07	0,07	1,1	0,077
Итого: постоянная нагрузка	0,419		0,463
Временная
Снеговая	0,63	-	0,9
Полная нагрузка:	1,049		1,363

 

полная нагрузка на 1 пог. м панели:

нормативная: ;

расчетная: 

Расчетные характеристики материалов

Для семислойной фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 10 мм по табл. 10 и 11 СНиП II-25-80 находим следующие характеристики:

расчетное сопротивление  растяжению  R_ф.р. = 14 МПа;

расчетное сопротивление  скалыванию  R_ф.ск. = 0,8 МПа;

модуль упругости                Е_ф = 9000 МПа.

Для древесины ребер  по табл. 3 СНиП II-25-80:

расчетное сопротивление  изгибу    R_др.и. = 13 МПа;

модуль упругости                Е_др = 10000 МПа.

В соответствии с п. 6.25 СНиП II-25-80 расчет клееных элементов из древесины и фанеры следует выполнять по методу приведенного поперечного сечения. Для этого определим геометрические и физические характеристики такого сечения.

 Геометрические характеристики сечения

расчетная ширина фанерной обшивки по 6.27 СНиП II-25-80:

при ,тогда

где l – пролет плиты l = 5,98 м;

b – полная ширина сечения плиты b = 1,18 м;

 расстояние между продольными ребрами по осям а = 0,365 м.

Геометрические характеристики панели приводим к древесине ребер.

приведенная площадь  поперечного сечения:

;

приведенный статический  момент поперечного сечения панели относительно оси О-О:

;

расстояние от оси  О-О до нейтральной оси панели х – х:

;

расстояние от нейтральной  оси панели х – х до наружной грани фанерной обшивки:

;

расстояние от нейтральной  оси панели х – х до центра тяжести ребер:

;

момент инерции фанерной обшивки относительно нейтральной  оси панели х – х (без учета  момента инерции фанерной обшивки  относительно собственной оси):

;

момент инерции ребер  относительно нейтральной оси панели х – х:

;

приведенный к древесине момент инерции панели, определим по формуле:

;

 

 

приведенный к фанере момент инерции, по формуле (40) СНиП II-25-80:

.

Проверка панели на прочность

Максимальный изгибающий момент:

.

Выражение, позволяющее определить напряжения в растянутой обшивке и выполнить ее проверку на прочность:

;

напряжение в продольных ребрах, работающих на изгиб:

.

В соответствии с п. 6.29 СНиП II-25-80, проверка скалывающих напряжений по клеевому слою между шпонами фанерной обшивки в зоне приклейки продольных ребер каркаса производится по формуле: .

поперечная сила панели равна ее опорным реакциям

.

приведенный статический  момент фанерной обшивки относительно нейтральной     оси х – х:

.

расчетная ширина клеевого соединения: .

касательные напряжения:

.

Проверка прочности  по всем пунктам удовлетворена.

Проверка панели на прогиб

q^н = 0,9 кН/м = 0,009кН/см;

Е_др = 10000 МПа = 1000 кН/см².

       Относительный изгиб панели:

, где

1/200 -  предельный прогиб в панелях покрытий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет и конструирование треугольной распорной системы

4.1 Исходные данные

Размеры здания в плане 15 х 66 м. Шаг систем вдоль здания 6,0 м. Здание II класса по степени надежности. Материал несущих конструкций – сосна 2 сорта с влажностью до 12%, металлические элементы из стали С235. Для склеивания древесины принимается фенольно-резорционный клей марки ФР-12. Несущие и ограждающие покрытия изготовлены заводским способом.

4.2 Геометрические размеры

Расчетный пролет м. Высоту примем с отношением , тогда высота системы равна м. Угол наклона верхних поясов:

Длина ската:

4.3 Нагрузки

Собственный вес системы  найдем по формуле:

 кН/м².

Таблица 2.Сбор нагрузок на плиту.

Наименование нагрузки	Норм. нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности	Расч.нагрузка, кН/м2
Постоянная
Утепленная плита покрытия 5,98 х 1,2м
Собственная масса системы	0,067	1,1	0,074
Итого:	0,522		0,577
Временная
Снеговая нагрузка	0,54		0,90