Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2013 в 12:58, курсовая работа
В работе произведен расчет деревянной рамы и плиты покрытия деревянного здания.
Исходные данные для проектирования 4
1 КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ЗДАНИЯ 5
1.1 Выбор несущих и ограждающих строительных конструкций 5
1.1.1 Поперечная рама 5
1.1.2 Фахверк 7
1.1.3 Покрытие 7
1.1.4 Стеновое ограждение 8
1.2 Обеспечение пространственной жесткости здания 9
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЯ 10
2.1 Исходные данные 10
2.2 Материалы 10
2.3 Определение количества продольных рёбер 10
2.4 Расчёт плиты 11
2.4.1 Геометрические характеристики сечения 11
2.4.2 Сбор нагрузок и определение расчетных усилий 13
2.4.3 Расчёт плиты по первой группе предельных состояний 14
2.4.4 Расчёт плиты по второй группе предельных состояний 15
2.4.5 Расчёт компенсатора 15
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАМЫ 17
3.1 Расчетная схема рамы. Сбор нагрузок на раму 17
3.1.1 Расчетная схема рамы 17
3.1.2 Постоянная нагрузка 18
3.1.3 Снеговая нагрузка 18
3.1.4 Ветровая нагрузка 18
3.2 Статический расчет рамы 19
3.2.1 Усилия от постоянной нагрузки 19
3.2.2 Усилия от снеговой нагрузки 20
3.2.3 Усилия от ветровой нагрузки 21
3.2.4 Усилия от сочетания нагрузок 22
3.3 Подбор и проверка прочности и устойчивости сечений элементов рамы 23
3.3.1 Подбор сечений элементов рамы 23
3.3.2 Проверка прочности сечений элементов рамы 24
3.3.3 Проверка устойчивости фанерной стенки 28
3.4 Проектирование узлов рамы 28
3.4.1 Опорный узел (пятовой шарнир) 28
3.4.2 Карнизный узел 31
3.4.3 Коньковый узел 34
4 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ВОЗГОРАНИЯ И ГНИЕНИЯ 36
5 ТЭП ПРОЕКТА 37
Список использованных источников
4л |
0.727 |
2.723 |
0.529 |
33.6 |
1.0 |
126.2 |
-93.7 |
15.82 |
43.38 |
-56.4 |
-29.1 |
5 |
1.175 |
2.850 |
1.381 |
54.4 |
2.7 |
132.1 |
-80.5 |
15.82 |
41.60 |
-55.9 |
-27.4 |
6 |
2.675 |
3.275 |
7.156 |
123.7 |
14.2 |
151.8 |
-42.3 |
15.82 |
35.66 |
-54.3 |
-21.7 |
7 |
4.175 |
3.700 |
17.431 |
193.1 |
34.5 |
171.5 |
-12.9 |
15.82 |
29.71 |
-52.7 |
-16.0 |
8 |
5.675 |
4.125 |
32.206 |
262.5 |
63.8 |
191.2 |
7.5 |
15.82 |
23.77 |
-51.1 |
-10.2 |
9 |
7.175 |
4.550 |
51.481 |
331.9 |
102.0 |
210.9 |
19.0 |
15.82 |
17.83 |
-49.5 |
-4.5 |
10 |
8.675 |
4.975 |
75.256 |
401.3 |
149.1 |
230.6 |
21.6 |
15.82 |
11.89 |
-47.8 |
1.2 |
11 |
10.175 |
5.400 |
103.531 |
470.7 |
205.1 |
250.3 |
15.2 |
15.82 |
5.94 |
-46.2 |
6.9 |
12 |
11.675 |
5.825 |
136.306 |
540.0 |
270.0 |
270.0 |
0.0 |
15.82 |
0.00 |
-44.6 |
12.6 |
Опорные реакции от снеговой нагрузки:
Vs = VAs = VBs = s * lрам.x / 2,
Vs = VAs = VBs = 2.60 * 23.35 / 2 = 30.33 кН.
Распор от снеговой нагрузки:
Hs = HAs = HBs = s * lрам.x2 / (8 * lрам.y),
Hs = 2.60 * 23.352 / (8 * 5.825) = 30.39 кН.
Изгибающие моменты i-ом сечении полурамы от снеговой нагрузки:
Msi = Vs * xi - 0.5 * s * xi2 - Hs * yi,
Продольная и поперечная силы в i-ом сечении полурамы от снеговой нагрузки:
Nsi = - (Vs - s * xi) * sinφi - Hq * cosφi,
Qsi = - (Vs - s * xi) * cosφi + Hq * sinφi.
Расчет изгибающих моментов, продольных и поперечных сил в i-ом сечении полурамы от снеговой нагрузки проведем в таблице 3.
Расчет усилий в i-ом сечении полурамы от снеговой нагрузки
Сечение |
Координаты сечения |
xi2 |
Vs * xi |
s * xi2 / 2 |
Hs * yi |
Msi |
φi |
(Vs - s * xi) |
Nsi |
Qsi | |
|
xi |
yi | ||||||||||
|
- |
м |
м |
м2 |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
градус |
кН |
кН |
кН |
0 |
0 |
0 |
0.000 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
85.23 |
30.33 |
-32.75 |
27.77 |
1 |
0.075 |
0.900 |
0.006 |
2.3 |
0.0 |
27.4 |
-25.1 |
85.23 |
30.13 |
-32.55 |
27.78 |
2 |
0.180 |
2.157 |
0.032 |
5.5 |
0.0 |
65.5 |
-60.1 |
85.23 |
29.86 |
-32.28 |
27.81 |
3 |
0.215 |
2.578 |
0.046 |
6.5 |
0.1 |
78.4 |
-71.9 |
85.23 |
29.77 |
-32.19 |
27.81 |
4 |
0.621 |
2.693 |
0.386 |
18.8 |
0.5 |
81.9 |
-63.5 |
15.82 |
28.71 |
-37.07 |
-19.34 |
4л |
0.727 |
2.723 |
0.529 |
22.0 |
0.7 |
82.8 |
-61.4 |
15.82 |
28.44 |
-36.99 |
-19.08 |
5 |
1.175 |
2.850 |
1.381 |
35.6 |
1.8 |
86.6 |
-52.8 |
15.82 |
27.27 |
-36.68 |
-17.96 |
6 |
2.675 |
3.275 |
7.156 |
81.1 |
9.3 |
99.5 |
-27.7 |
15.82 |
23.38 |
-35.61 |
-14.21 |
7 |
4.175 |
3.700 |
17.431 |
126.6 |
22.6 |
112.5 |
-8.5 |
15.82 |
19.48 |
-34.55 |
-10.46 |
8 |
5.675 |
4.125 |
32.206 |
172.1 |
41.8 |
125.4 |
4.9 |
15.82 |
15.59 |
-33.49 |
-6.71 |
9 |
7.175 |
4.550 |
51.481 |
217.6 |
66.9 |
138.3 |
12.4 |
15.82 |
11.69 |
-32.43 |
-2.96 |
10 |
8.675 |
4.975 |
75.256 |
263.1 |
97.7 |
151.2 |
14.1 |
15.82 |
7.79 |
-31.36 |
0.79 |
11 |
10.175 |
5.400 |
103.531 |
308.6 |
134.5 |
164.1 |
10.0 |
15.82 |
3.90 |
-30.30 |
4.54 |
12 |
11.675 |
5.825 |
136.306 |
354.1 |
177.0 |
177.0 |
0.0 |
15.82 |
0.00 |
-29.24 |
8.28 |
Вертикальные опорные реакции от ветровой нагрузки:
VBW = ((W2 - W1) * 0.5 * Hк2 + (W4г - W3г) * (Hк + 0.5 * Нкр) * Нкр - W3в * 0.125 * lpам.x2 + W4в * 0.375 * lрам.x2) / ( - lрам.x),
VAW = ((W2 - W1) * 0.5 * Hк2 + (W4г - W3г) * (Hк + 0.5 * Нкр) * Нкр + W3в * 0.375 * lpам.x2 + W4в * 0.125 * lрам.x2) / lрам.x,
VBW = ((-1.20 - 1.92) * 0.5 * 32 + (-0.23 - 0.01) * (3 + 0.5 * 2.825) * 2.825 - 0.02 * 0.125 * 23.352 - -0.93 * 0.375 * 23.352) / ( - 23.35) = - 7.34 кН,
VAW = ((-1.20 - 1.92) * 0.5 * 32 + (- 0.23 - 0.01) * (3 + 0.5 * 2.825) * 2.825 + 0.02 * 0.375 * 23.352 + - 0.93 * 0.125 * 23.352) / 23.35 = - 3.24 кН.
Горизонтальные опорные
HAW = (W1 * (lрам.y - 0.5 *Hk) * Hk + 0.5 * W3г * Hkp2 + W3в * 0.125 * lрам.x2 - VAW * lрам.x * 0.5) / ( - lрам.y),
HВW = (W2 * (lрам.y - 0.5 *Hk) * Hk + 0.5 * W4г * Hkp2 + W4в * 0.125 * lрам.x2 - VВW * lрам.x * 0.5) / (- lрам.y),
HAW = (1.92 * (5.825 - 0.5 * 3) * 3 + 0.5 * 0.01 * 2.8252 + 0.02 * 0.125 * 23.352 - - 3.24 * 23.35 * 0.5) / ( - 5.825) = - 11.03 кН.
HВW = (-1.20 * (5.825 - 0.5 * 3) * 3 + 0.5 * - 0.23 * 2.8252 + - 0.93 * 0.125 * 23.352 - - 7.34 * 23.35 * 0.5) / ( - 5.825) = - 1.02 кН.
Изгибающие моменты в i-ом сечении полурамы от ветровой нагрузки:
- в точках 0 - 5:
MWi = - HAW * yi + VAW * xi - 0.5 * W1 * yi2 - 0.5 * W3в * xi2,
- в точках 6 - 12:
MWi = - HAW * yi + VAW * xi - 0.5 * W3в * xi2- W1 * (yi - 0.5 * Hk) * Hk - 0.5 * W3г * (yi - Hk)2,
- в точках 0’ - 5’:
MWi = HBW * yi - VBW * xi + 0.5 * W2 * yi2 + 0.5 * W4в * xi2,
- в точках 6’ - 11’:
MWi = HBW * yi - VBW * xi + 0.5 * W4в * xi2- W2 * (yi - 0.5 * Hk) * Hk + 0.5 * W4г * (yi - Hk)2.
Продольная и поперечная силы в i-ом сечении полурамы от ветровой нагрузки:
- в точках 0 - 5:
NWi = - (VAW - W3в * xi) * sinφi - (HAW + W1 * yi) * cosφi,
QWi = - (VAW - W3в * xi) * cosφi + (HAW + W1 * yi) * sinφi,
- в точках 6 - 12:
NWi = - (VAW - W3в * xi) * sinφi - (HAW + W1 * Hk + W3г * (yi - Hk)) * cosφi,
QWi =- (VAW - W3в * xi) * cosφi + (HAW + W1 * Hk + W3г * (yi - Hk)) * sinφi,
- в точках 0’ - 5’:
NWi =- (VBW - W4в * xi) * sinφi - (HBW + W2 * yi) * cosφi,
QWi = - (VBW - W4в * xi) * cosφi + (HBW + W2 * yi) * sinφi,
- в точках 6’ - 11’:
NWi = - (VBW - W4в * xi) * sinφi - (HBW + W2 * Hk + W4г * (yi - Hk)) * cosφi,
QWi = - (VBW - W4в * xi) * cosφi + (HBW + W2 * Hk + W4г * (yi - Hk)) * sinφi,
Расчет изгибающих моментов, продольных и поперечных сил в i-ом сечении полурамы от ветровой нагрузки проведем в таблице 4.
Расчет изгибающих моментов, продольных и поперечных сил в i-ом сечении полурамы от ветровой нагрузки
Сече-ние |
Координаты сечения |
HAW * yi |
VAW * xi |
0.5 * W1 * yi2 |
0.5 * W3в * xi2 |
W1 * (yi - 0.5 * Hk) * Hk |
0.5 * W3г * (yi - Hk)2 |
MWi |
Nsi |
Qsi | |
|
xi |
yi | ||||||||||
|
- |
м |
м |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
кН*м |
кН |
кН |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-8.6 |
0.0 |
0 |
4.1 |
-10.7 |
1 |
0.075 |
0.900 |
-9.93 |
-0.24 |
0.8 |
0.00 |
-3.4 |
0.0 |
8.9 |
4.0 |
-9.0 |
2 |
0.180 |
2.157 |
-23.79 |
-0.58 |
4.5 |
0.00 |
3.8 |
0.0 |
18.8 |
3.8 |
-6.6 |
3 |
0.215 |
2.578 |
-28.44 |
-0.70 |
6.4 |
0.00 |
6.2 |
0.0 |
21.4 |
3.7 |
-5.8 |
4 |
0.621 |
2.693 |
-29.71 |
-2.01 |
6.9 |
0.00 |
6.9 |
0.0 |
20.7 |
6.5 |
1.5 |
4л |
0.727 |
2.723 |
-30.04 |
-2.36 |
7.1 |
0.01 |
7.0 |
0.0 |
20.6 |
6.5 |
1.6 |
5 |
1.175 |
2.850 |
-31.44 |
-3.81 |
7.8 |
0.02 |
7.8 |
0.0 |
19.8 |
6.3 |
1.6 |
6 |
2.675 |
3.275 |
-36.13 |
-8.68 |
10.3 |
0.08 |
10.2 |
0.0 |
17.2 |
6.0 |
1.9 |
7 |
4.175 |
3.700 |
-40.82 |
-13.54 |
13.1 |
0.19 |
12.6 |
0.0 |
14.4 |
6.0 |
2.1 |
8 |
5.675 |
4.125 |
-45.50 |
-18.40 |
16.3 |
0.36 |
15.1 |
0.0 |
11.7 |
6.0 |
2.4 |
9 |
7.175 |
4.550 |
-50.19 |
-23.27 |
19.8 |
0.57 |
17.5 |
0.0 |
8.8 |
6.0 |
2.6 |
10 |
8.675 |
4.975 |
-54.88 |
-28.13 |
23.7 |
0.84 |
20.0 |
0.0 |
5.9 |
6.0 |
2.9 |
11 |
10.175 |
5.400 |
-59.57 |
-33.00 |
27.9 |
1.15 |
22.4 |
0.0 |
3.0 |
6.0 |
3.2 |
12 |
11.675 |
5.825 |
-64.25 |
-37.86 |
32.5 |
1.52 |
24.8 |
0.0 |
0.0 |
6.0 |
3.4 |
0’ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5.4 |
-1.0 |
0 |
7.4 |
-0.4 |
1’ |
0.075 |
0.900 |
-0.92 |
-0.6 |
-0.48 |
0.00 |
2.2 |
-0.5 |
0.9 |
7.4 |
-1.5 |
2’ |
0.180 |
2.157 |
-2.20 |
-1.3 |
-2.78 |
-0.02 |
-2.4 |
-0.1 |
3.7 |
7.5 |
-3.0 |
3’ |
0.215 |
2.578 |
-2.64 |
-1.6 |
-3.98 |
-0.02 |
-3.9 |
0.0 |
5.1 |
7.5 |
-3.5 |
4’ |
0.621 |
2.693 |
-2.75 |
-4.6 |
-4.34 |
-0.18 |
-4.3 |
0.0 |
2.7 |
5.9 |
5.4 |
4п |
0.727 |
2.723 |
-2.78 |
-5.3 |
-4.44 |
-0.25 |
-4.4 |
0.0 |
2.1 |
5.9 |
5.2 |
5’ |
1.175 |
2.850 |
-2.91 |
-8.6 |
-4.86 |
-0.64 |
-4.8 |
0.0 |
-0.2 |
6.0 |
4.8 |
6’ |
2.675 |
3.275 |
-3.35 |
-19.6 |
-6.42 |
-3.32 |
-6.4 |
0.0 |
-6.6 |
5.8 |
3.4 |
7’ |
4.175 |
3.700 |
-3.78 |
-30.7 |
-8.19 |
-8.10 |
-7.9 |
-0.1 |
-10.8 |
5.5 |
2.0 |
8’ |
5.675 |
4.125 |
-4.22 |
-41.7 |
-10.18 |
-14.96 |
-9.4 |
-0.1 |
-12.9 |
5.3 |
0.7 |
9’ |
7.175 |
4.550 |
-4.65 |
-52.7 |
-12.39 |
-23.91 |
-11.0 |
-0.3 |
-12.9 |
5.0 |
-0.7 |
10’ |
8.675 |
4.975 |
-5.09 |
-63.7 |
-14.81 |
-34.96 |
-12.5 |
-0.5 |
-10.7 |
4.7 |
-2.1 |
11’ |
10.175 |
5.400 |
-5.52 |
-74.7 |
-17.45 |
-48.09 |
-14.0 |
-0.7 |
-6.4 |
4.4 |
-3.4 |
12’ |
11.675 |
5.825 |
-5.95 |
-85.7 |
-20.31 |
-63.31 |
-15.5 |
-0.9 |
0.0 |
4.1 |
-4.8 |
Расчетные реакции в опорном узле от сочетания нагрузок:
V = 76.6 кН,
H = 76.7 кН.
Усилия от сочетания нагрузок приведены в таблице 5.
Усилия от сочетания нагрузок
№ |
Mqi |
Msi |
MWi лев |
MWi пр |
Mmax+ |
Mmax- |
M |
Nqi |
Nsi |
NWi лев |
NWi пр |
Nmax+ |
Nmax- |
N |
Qqi |
Qsi |
QWi лев |
QWi пр |
Qmax+ |
Qmax- |
Q |
- |
кН*м |
кН | |||||||||||||||||||
0 |
0.0 |
0.0 |
0 |
0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
-49.9 |
-32.75 |
4.1 |
7.4 |
7.4 |
-82.7 |
-82.7 |
42.4 |
27.77 |
-10.7 |
-0.4 |
70.1 |
-10.7 |
70.1 |
1 |
-38.3 |
-25.1 |
8.9 |
-0.9 |
8.9 |
-64.2 |
-64.2 |
-49.7 |
-32.55 |
4.0 |
7.4 |
7.4 |
-82.2 |
-82.2 |
42.4 |
27.78 |
-9.0 |
-1.5 |
70.2 |
-9.0 |
70.2 |
2 |
-91.7 |
-60.1 |
18.8 |
-3.7 |
18.8 |
-155.5 |
-155.5 |
-49.2 |
-32.28 |
3.8 |
7.5 |
7.5 |
-81.5 |
-81.5 |
42.4 |
27.81 |
-6.6 |
-3.0 |
70.2 |
-6.6 |
70.2 |
3 |
-109.7 |
-71.9 |
21.4 |
-5.1 |
21.4 |
-186.6 |
-186.6 |
-49.1 |
-32.19 |
3.7 |
7.5 |
7.5 |
-81.3 |
-81.3 |
42.4 |
27.81 |
-5.8 |
-3.5 |
70.2 |
-5.8 |
70.2 |
4 |
-96.9 |
-63.5 |
20.7 |
-2.7 |
20.7 |
-163.1 |
-163.1 |
-56.5 |
-37.07 |
6.5 |
5.9 |
6.5 |
-93.6 |
-93.6 |
-29.5 |
-19.34 |
1.5 |
5.4 |
5.4 |
-48.8 |
-48.8 |
4л |
-93.7 |
-61.4 |
20.6 |
-2.1 |
20.6 |
-157.2 |
-157.2 |
-56.4 |
-36.99 |
6.5 |
5.9 |
6.5 |
-93.4 |
-93.4 |
-29.1 |
-19.08 |
1.6 |
5.2 |
5.2 |
-48.2 |
-48.2 |
5 |
-80.5 |
-52.8 |
19.8 |
0.2 |
19.8 |
-133.3 |
-133.3 |
-55.9 |
-36.68 |
6.3 |
6.0 |
6.3 |
-92.6 |
-92.6 |
-27.4 |
-17.96 |
1.6 |
4.8 |
4.8 |
-45.3 |
-45.3 |
6 |
-42.3 |
-27.7 |
17.2 |
6.6 |
17.2 |
-70.0 |
-70.0 |
-54.3 |
-35.61 |
6.0 |
5.8 |
6.0 |
-89.9 |
-89.9 |
-21.7 |
-14.21 |
1.9 |
3.4 |
3.4 |
-35.9 |
-35.9 |
7 |
-12.9 |
-8.5 |
14.4 |
10.8 |
14.4 |
-21.4 |
-21.4 |
-52.7 |
-34.55 |
6.0 |
5.5 |
6.0 |
-87.3 |
-87.3 |
-16.0 |
-10.46 |
2.1 |
2.0 |
2.1 |
-26.4 |
-26.4 |
8 |
7.5 |
4.9 |
11.7 |
12.9 |
25.3 |
4.9 |
25.3 |
-51.1 |
-33.49 |
6.0 |
5.3 |
6.0 |
-84.6 |
-84.6 |
-10.2 |
-6.71 |
2.4 |
0.7 |
2.4 |
-16.9 |
-16.9 |
9 |
19.0 |
12.4 |
8.8 |
12.9 |
44.3 |
8.8 |
44.3 |
-49.5 |
-32.43 |
6.0 |
5.0 |
6.0 |
-81.9 |
-81.9 |
-4.5 |
-2.96 |
2.6 |
-0.7 |
2.6 |
-8.2 |
-8.2 |
10 |
21.6 |
14.1 |
5.9 |
10.7 |
46.4 |
5.9 |
46.4 |
-47.8 |
-31.36 |
6.0 |
4.7 |
6.0 |
-79.2 |
-79.2 |
1.2 |
0.79 |
2.9 |
-2.1 |
4.9 |
-2.1 |
4.9 |
11 |
15.2 |
10.0 |
3.0 |
6.4 |
31.7 |
3.0 |
31.7 |
-46.2 |
-30.30 |
6.0 |
4.4 |
6.0 |
-76.5 |
-76.5 |
6.9 |
4.54 |
3.2 |
-3.4 |
14.6 |
-3.4 |
14.6 |
12 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
-44.6 |
-29.24 |
6.0 |
4.1 |
6.0 |
-73.8 |
-73.8 |
12.6 |
8.28 |
3.4 |
-4.8 |
24.3 |
-4.8 |
24.3 |
Информация о работе Одноэтажное производственное здание с деревянным каркасом