Цех по изготовлению сложной бытовой техники в г. Краснодаре

Действующий изгибающий момент:

 кНм.

Напряжения в колонне:

.

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов проводят по формуле:

,

где – для элементов, имеющих закрепление растянутой зоны из плоскости    

                   деформирования,

.

, следовательно, ставим связи в плоскости колонн, соединив их попарно в середине высоты, тогда гибкость из плоскости

6.4 Расчет из плоскости изгиба

Коэффициент продольного  изгиба:

Определим коэффициенты и :

где  , для прямолинейных элементов,

  число подкрепленных точек растянутой кромки, т.к.

Подставляя значения в формулу, получим:

Условие выполняется

6.5 Расчет и конструирование узла защемления колонны в фундаменте

Защемление узла осуществляют при помощи натяжных болтов и пластинчатых анкеров. Расчет анкеров производится по максимальному растягивающему усилию при действии постоянной нагрузки с  коэффициентом надежности вместо и ветровой нагрузки.

Минимальная сжимающая  сила:

 кН.

 

 

Изгибающий момент в  заделке:

 кНм,

где .

База колонны для защемления образуется путем увеличения высоты ее сечения с двух сторон склеиванием по всей ширине не менее 2-х слоев досок от основания (1,25…1,5) м.

Принимаем высоту сечения  колонны в основании:

 мм;

длину базы:

 мм;

толщину анкерной полосы:

 мм.

Усилия в анкерных полосах и наклонных тяжах, с  помощью которых обеспечивается защемление колонны к фундаменту, определяем исходя из необходимости обеспечения равновесия всех сил, действующих в узле. При расчете узла принимаем, что прочность бетона фундамент достаточна для восприятия всех действующих не него усилий, т.е. расчетное сопротивлении бетона сжатию R_b не менее расчетного сопротивления древесины сжатию R_cm_н. Проводим условное сечение 1–1, заменяя базу фундамента усилиями N_a и D:

,

,

где g_с = 1 – коэффициент условий работы анкерной полосы,

А_п – площадь стальной анкерной полосы нетто,

b – ширина поперечного сечения колонны;

х – высота сжатой зоны колонны.

Неизвестные значения А_п и х найдем из условия обеспечения равновесия узла:

Причем сумму моментов определяем в точке О пересечения  оси колонны с верхним обрезом  фундамента.

Условия равновесия узла:

или, подставляя значения N_a и D_c:

Численно:

Решив данную систему  уравнений, получим:

 см²,

 см.

Растягивающее усилие в  анкерах:

 кН.

Реакция сжатия колонн основанием:

 кН.

Принимаем сечение анкерных полос из конструктивных соображений 8´40 мм, ставя по две полосы с каждой стороны сечения колонны.

Площадь сечения анкерных полос:

 см² > 0,6см².

Усилие в наклонных  тяжах:

кН.

Требуемая площадь одного наклонного тяжа:

 см²,

где т_а = 0,8 – коэффициент ослабления стального тяжа нарезкой.

Принимаем тяж диаметром d = 42 мм с площадью сечения нетто A_Tn =10,25 см².

Подбор сечения  уголка

Уголок рассчитывается на изгиб как однопролетная балка. Расчетный пролет уголка:

 см,

где t = 1 cм – толщина стыковой накладки для соединений полутяжей.

Изгибающий момент в  уголке:

 кНсм,

где кН/см.

Из условия прочности: ,

найдем требуемый момент сопротивления сечения:

 см³.

Примем равнобокий уголок 125´14с

 cм³.

Проверка базы колонны  на смятие под уголками

Смятие происходит под  углом 45° к волокнам.

Расчетное сопротивление  смятию под углом:

 кН/см².

Площадь смятия под уголком: см².

Напряжение: кН/см² < 0,84 кН/см².

 

 

Проверка на скалывание

Расчет на скалывание по клеевому шву, соединяющему накладки и колонну, производится на усилие N_ск, как разность усилий, действующих на накладку сечением d_нb.

Если  , то

 кН.

Напряжение скалывания

,

где R_ск^ср – принимается как среднее скалывающее напряжение в клееных соединениях для          

                  максимального напряжения,

m_н = 1,2 – коэффициент условий работы.

,где b = 0,125,

l_cк = l_н = 0,75 м – длина площадки скалывания,

 – плечо сил скалывания.

Напряжения на поверхности  фундамента без учета накладок:

,

 кН/см²; кН/см².

Вычислим:

 см.

Плечо сил:

 см.

 кН/см².

Напряжение скалывания:

 кН/см² < кН/см².

7 Обеспечение пространственной жёсткости здания

Поперечную и продольную устойчивость здания создают пространственным защемлением каждой из стоек каркаса.

Плоские несущие конструкции  здания соединяются между собой  связями и образуют жёсткую пространственную систему, обеспечивающую надёжное восприятие внешних сил и воздействий  любого направления.

Конструктивные связи  выполнены в виде ферм, направленных поперёк здания, продольных распорок, в качестве которых выступают  элементы покрытия и связи, установленные  в середине высоты колонн.

У торцов здания устанавливают  горизонтальные связи, по верхнему поясу состоящие из стоек и раскосов т.к. связи выполняются из пиломатериалов.

Вертикальные связи  устраиваем в торцах здания, а также  в промежуточных пролётах с интервалом 20-30 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных конструкций

Деревянные конструкции  необходимо предохранять от гниения, возгорания и увлажнения. В зависимости от условий эксплуатации здания предусматривают  разные мероприятия. К мерам конструктивной профилактики относят: устройство надёжной гидроизоляции и пароизоляции, обеспечение свободного доступа к опорным узлам ферм и постоянное проветривание их.

В условиях постоянного  или периодического увлажнения конструкций  и невозможности устранить эти  факторы нужно предусмотреть  обработку древесины антисептиками.

Клееные деревянные конструкции  массивного сечения имеют предел огнестойкости 40-50 мин и более, поэтому  для них обработка антисептиками  не требуется.

Стальные детали защищают от коррозии окрашиванием лакокрасочными составами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 Определение расхода материалов на несущие и ограждающие конструкции, разработка указаний по производству работ.

Объем пиломатериалов в  заготовке определяется с учётом отходов при изготовлении конструкций. Для дощатоклеёных элементов:

- объём склеенного и окончательного  обработанного элемента

- коэффициент, учитывающий потери  при фрезеровании досок

- коэффициент, учитывающий потери  пиломатериалов при раскрое и  вырезке недопустимых пороков

- коэффициент, учитывающий потери  при зубчатом соединении 

- коэффициент, учитывающий потери  при фрезеровании боковых поверхностей  склеенных материалов

- коэффициент, учитывающий потери при окончательной обработке для прямолинейных элементов постоянного поперечного сечения

- расход клея при нанесении  на пластину

Расход стали на металлодеревянные конструкции :

Расход клея на изготовление треугольной системы

Расход клея на изготовление колонны

    

      Расход  древесины для клеефанерных панелей:

     

     

     

     

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. СНиП 2.01.07-85. «Нагрузки  и воздействия».-М.:1986.

2. Пособие по проектированию  деревянных конструкций. (к СНиП II-25-80).  - М.: Стройиздат, 1986.

3. СНиП II.25-80. «Деревянные  конструкции. Нормы проектирования».-М.: 1982.

4.  Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. пособие для студентов вузов.-2-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш.школа, 1990.-287 с., ил.

5. Гринь И.М. Строительные  вонструкции из дерева и синтетических  материалов. Проектирование и расчет: Учеб. пособие для строительных вузов и ф-тов.-2-е изд., перераб. и доп. Киев-Донецк: Вища школа. Головное изд-во,1979-272 с.