Анатомия человека

Содержание

с.

1 Расчет и  конструирование клеефанерной плиты  покрытия                              3

1.1 Выбор конструктивного  решения плиты                                                 3

1.2 Расчет обшивок плиты  и ребер каркаса                                                   4

1.3 Расчет прогибов                                                                                        10

1.4  Расчет компенсатора                                                                                11

 

2  Расчет и конструирование сегментной металлодеревянной фермы              13

2.1 Конструктивная  схема фермы                                                                 13

2.2 Сбор нагрузок                                                                                            14

2.3 Статический расчёт                                                                                   17

2.4 Подбор сечений элементов  фермы                                                          17

2.4.1 Подбор сечения  панелей верхнего пояса                                       17

2.4.2 Подбор сечения элементов  нижнего пояса                                    21

2.4.3 Расчёт раскосов                                                                                22

2.5 Конструирование фермы                                                                          23

 

3 Расчет и конструирование  дощатоклееной колонны                                       28

3.1 Сбор нагрузок  на поперечную раму                                                        28

3.2 Статический  расчет поперечной рамы                                                   31

3.3 Расчет клееной  стойки                                                                              33

3.4 Расчет узла  сопряжения деревянной стойки с фундаментом               36

3.5 Расчет узла  сопряжения фермы покрытия со  стойкой                          38

 

4 Мероприятия по защите конструкций от возгорания и гниения                     39

4.1  Защита деревянных конструкций  от возгорания                                39

4.2 Защита деревянных конструкций  от гниения                                      39

 

Список использованных источников                                                                    40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Расчет  и конструирование клеефанерной плиты покрытия

 

1.1 Выбор  конструктивного решения плиты

 

Принимаем плиту  размером 1,5х6,6 м для верхней обшивки  принимаем семислойную фанеру марки  ФСФ сорта В/ВВ толщиной δ₁=10, для нижней - пятислойную толщиной δ₂=10 мм.

Стыкование  листов обшивок принимаем «на ус». Объемная масса листов составляет 1000 кг/м³.

Ширину плит по верхней и нижней поверхностям принимаем равной 1490 мм с зазором  между плитами 10 мм. По продольному  направлению зазор между плитами  предусматриваем 20 мм, что соответствует конструктивной длине плиты 6580 мм. Продольный стык между плитами осуществляется при помощи образующих четверть деревянных брусков, прибиваемых гвоздями к продольным граням плит. Образованный зазор между плитами перед укладкой рубероидного ковра уплотняется теплоизоляционным материалом (пороизолом), а деревянные бруски, образующие стык, соединяются гвоздями диаметром 4 мм с шагом 300 мм.

Каркас плит предусматриваем из древесины ели 3 сорта, плотностью 500 кг/м³. Длину опорной части плит определяем расчетом, но предусматриваем не менее 4 см.

Модули упругости  соответственно древесины и фанеры составляют Е_g=10000 МПа, E_ф=9000 МПа.

Расчетное сопротивление  фанеры сжатию R_ф.c=28 МПа.

Расчетное сопротивление  фанеры растяжению R_ф.р=32 МПа.

Расчетное сопротивление древесины ели изгибу R_и=8,5 МПа.

Расчетное сопротивление  скалыванию клеевых швов для водостойкой  фанеры марки ФСФ R_ф.cк=1,8МПа.

Расчетное сопротивление  древесины скалыванию вдоль волокон  принимается равным R_cк = 1,6 МПа.  

В качестве утеплителя принимаем теплоизоляционные плиты ФРП (из пенопласта на основе резольных фенолформальдегидных смол), изготавливаемые по ГОСТ 20916-87, плотностью 100 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности λ=0,045 Вт/м∙К.

Несущими элементами плит являются продольные ребра из прямоугольных деревянных брусьев. Высоту ребра плиты назначаем из соотношения:

.

Ближайший размер доски по рекомендованному сортаменту 275 мм, а с учетом острожки ребер с двух сторон под склеивание получим окончательную высоту ребра:

 

h_р =

=270 мм=27 см

Рисунок 1 –  Поперечное сечение клеефанерной плиты

 

Ширину ребра, полученного из доски 50мм после острожки, принимаем равной b_р = 45 мм. Максимальное расстояние между осями ребер определим предварительно, исходя из работы верхней обшивки на местный изгиб от монтажной нагрузки, равной = 1200 Н, по формуле:

 a =1,1∙δ²∙R_фи = 1,1∙1 ² 250 =275 см

Назначаем в  поперечном сечении 5 продольных ребер, тогда расстояние в свету между ребрами будет равно:

a = 42,2+4,5 =46,7 cм < 134,75

 

1.2 Расчет  обшивок плиты и ребер каркаса

 

Основной нагрузкой  на верхнюю фанерную обшивку является сосредоточенная нагрузка от веса монтажника с инструментом Р = 1000 Н = 1 кН с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f = 1,2. Рабочая полоса принимается шириной 1м. Изгибные напряжения в верхней обшивке поперек волокон наружных шпонов фанеры определяются по формуле:

 

 

,

 

В связи с  неоднородностью поперечного сечения  клеефанерной плиты в фанерных обшивках возникает неравномерность распределения  нормальных напряжений. Это учитывается  введением расчетной ширины фанерных обшивок b_расч, меньшей полной ширины сечения плиты b. Если пролет плиты l≥6a, то b_расч = 0,9b; если l < 6a, то b_расч=0,15(l/a)b, где а – расстояние между продольными ребрами по осям. Найденное значение b_расч учитывается при определении I_пр  и W_пр.

Конструктивная  ширина плиты b = 1490-45=1445 мм. Расчетная ширина фанерных обшивок будет равна b_расч = 0,9b= =1301 мм, т.к. l = 6,6 м > 6a = = 2,8 м.

Расчетные сечения:

-верхней обшивки F^в_ф= 1∙b_расч = = 130,1см ²;

где 1 – толщина верхней обшивки;

-нижней обшивки F^н_ф= 1b_расч = = 130,1 см ²;

  где 1 – толщина нижней обшивки;

-продольных  ребер F_p= =486 см ².

Определяем  отношение:

 

Вычисляем приведенную  площадь поперечного сечения  по формуле:

F_пр = (F^в_ф + F^н_ф) +

Статический момент приведенного сечения относительно оси, совмещенной с нижней гранью нижней обшивки, вычисляем по формуле:

S _пр = F^в_ф

F^н_{ф =}

 

Определяем  положение центра тяжести приведенного сечения по формуле:

.

Тогда расстояние от нижней грани сечения плиты  до центра тяжести приведенного сечения  будет равно:

 

у_о=9621,9/663,6=14,5 см

 

Расстояние  от верхней грани плиты до центра тяжести будет равно:

 

h–y_o= 29–14,5=14,5 см

 

Определяем  приведенный момент инерции по формуле  относительно центра тяжести сечения:

 

Приведенный момент сопротивления рассчитываем по формуле:

 

 

;

 

где y_o – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до внешней грани обшивки.

Произведем  сбор нагрузок на клеефанерную плиту. Плотность древесины ели для  продольных ребер равна 500 кг/м³; плотность березовой фанеры принимаем равной плотности древесины шпонов березы, т.е. 1000 кг/м³; нагрузку от трехслойного рубероидного ковра принимаем равной 0,09 кН/м².

Толщину утеплителя определяем исходя из теплотехнического  расчета (из курса строительной физики). В данном примере толщину утеплителя примем конструктивно равной 60мм. Фанерные обшивки (0,01+0,01)1000 = 20 кг/м².

Продольные  ребра из древесины:

 кН/м².

Бруски, образующие четверти:

 кН/м².

Прижимные бруски:

 кН/м².

Поперечные  ребра из древесины:

Утеплитель  ФРП при ширине b_y = b–5b_p = = 1265 мм

 кН/м².

Расчетная снеговая нагрузка для VII снегового района составляет 4,8 кН/м². Сбор нагрузок на плиту приводим в табличной форме.

Таблица 1 - Нормативная  и расчетная нагрузки на 1 м²  плиты

Наименование  нагрузки	Нормативная нагрузка,  кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке,   γf	Расчетная нагрузка, кН/м2
Кровля рубероидная 3-х слойная	0,090	1,3	0,117
Фанерные обшивки	0,2	1,1	0,22
Продольные  ребра из древесины	0,162	1,1	0,178
Поперечные  ребра из древесины	0,014	1,1	0,015
Бруски, образующие четверти	0,023	1,1	0,025
Прижимные бруски	0,013	1,1	0,014
Утеплитель  ФРП	0,053	1,2	0,064
Итого:	0,555		0,633
Снеговая нагрузка	3,36	1/0,7	4,8
Полная нагрузка	3,915		5,433

 

Погонную нагрузку определим, умножив полученное значение на ширину плиты 1,5 м.

Тогда:

q^н=

= 5,873 кН/м;

q =

= 8,15 кН/м.

Изгибающий  момент:

M_max

43,12 .

Поперечная  сила:

Q _max

26,5кН,

где с учетом опирания плиты (рисунок 3)

.

 

Рисунок 2 – К определению расчетного пролета плиты

 

Плиты покрытия следует прикреплять к несущей  конструкции с каждой стороны  соединениями, воспринимающими усилия сдвига и отрыва. Размер опорной  части плит должен быть не менее 5,5 см.

 

Рисунок 3 – Крепление плит

 

Нормальные  напряжения в верхней и нижней обшивках определяют по следующим формулам:

 

1) для верхней сжатой  обшивки с учетом возможной  потери её устойчивости:

;

где φ_ф – коэффициент продольного изгиба фанеры:

при   

при   

 

где а_о – расстояние между ребрами в свету (рисунок 1);

R_фс – расчетное сопротивление фанеры сжатию;

Так как:

, то 

 

.

 

2) для нижней  растянутой обшивки с учетом  снижения расчетного сопротивления  в стыках фанерной обшивки  «на ус»

 

 

где m_ф – коэффициент снижения расчетного сопротивления, принимаемый равным 0,6 – для фанеры обычной и 0,8 – для бакелизированной; при отсутствии стыков m_ф = 1;

R_фр – расчетное сопротивление фанеры растяжению;

 

 

Напряжения  в ребрах плиты:

-в крайнем  сжатом волокне

 

 

где y₁=h–y_o–δ₁=14,5–1=13,5 см – расстояние от нейтральной линии до крайнего сжатого волокна ребра плиты;

- в крайнем растянутом  волокне

 

 

где y₂=y_o–δ₂=14,5-1=13,5 см - соответственно расстояние до крайнего растянутого волокна.

Касательные напряжения по скалыванию между шпонами фанеры в местах приклеивания ее к ребрам проверяют по формуле: