Каркас одноэтажного промышленного здания

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2011 в 11:09, курсовая работа

Описание

Проектируется одноэтажное здание с несущим деревянным каркасом. Основу каркаса составляют последовательно расположенные рамы, образованные двумя колоннами и ригелем. В качестве ригеля используется полигональная деревянная ферма. Колонны жестко закреплены в фундаменте в плоскости рамы и шарнирно в плоскости стены.

Содержание

1. Конструктивная схема здания. 3
1.1. Деревянные фермы. 3
1.2. Выбор шага рам. 4
1.3. Связи. 4
2. Конструирование и расчет покрытия здания. 5
2.1. Конструкция покрытия. 5
2.2. Подбор сечения рабочего настила. 5
2.3. Подбор сечения стропильных ног. 8
2.4. Подбор сечения прогонов 9
2.5. Расчет гвоздевого забоя. 10
3. Расчет и конструирование элементов ферм. 11
3.1. Определение усилий в стержнях ферм. 11
3.2. Подбор сечений элементов ферм. 12
4. Расчет и конструирование узлов ферм. 20
4.1 Опорный узел на натяжных хомутах. 20
4.2 Промежуточный узел. 22
4.3 Коньковый узел. 27
4.4 Центральный узел нижнего пояса. 27
Список используемой литературы. 29

Работа состоит из  2 файла

деревяшки(мой вариант).dwg

— 378.70 Кб (Скачать документ)

моя записка.DOC

— 699.50 Кб (Скачать документ)

     

     4. Вычисляем радиусы инерции сечения ry=rx=0,289hвп»0,0578м. Расчетные длины в.п. в плоскости и из плоскости фермы при установке прогонов в каждом узле в.п. равны между собой lx=ly=d/cosa=2,4/1»2,4 м. Определяем гибкости в.п. lи   llx=ly=lx/rx=2,4/0,0578=41,522 < 70

    Условие прочности  не выполняется! Увеличим сечение в.п.! 

     5. Так как максимальная гибкость  не превышает 70, коэффициент продольного  изгиба вычисляем по формуле

     6. Выполняем проверку устойчивости  в.п. по формуле (3) с учетом Арбр

      

     Опорный раскос.

     Элемент Р1. 

     1. Так как раскосы по длине  не имеют ослаблений в виде  врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

     Задаемся  значением коэффициента продольного  изгиба в пределах от 0,5 до 0,7, например  j= 0,5 и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса

     2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x175 мм, Абр=350 см2.

     

     3. Расчетные  длины  опорного  раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,451 м. Радиусы инерции rx =0,289*0,175=0,05075 м.

                ry = 0,289*0,2=0,0578 м

     Определяем  гибкости опорного раскоса:

,

    где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150). Так как  lmax < 70, определяем j по формуле

.

     4. Выполняем проверку устойчивости опорного раскоса

. 

    (Условие  устойчивости выполняется) 

     Элемент Р2. 

     1. Так как раскосы по длине  не имеют ослаблений в виде  врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

     Задаемся  значением коэффициента продольного  изгиба в пределах от 0,5 до 0,7, например  j= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса

     2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x150 мм, Абр=300 см2.

     

     3. . Расчетные длины раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,63 м. Радиусы инерции

     ry=0,289×hp=0,289*0,2=0.0578 м,

     rx=0,289×bp=0,289*0,15=0.04335 м.

     Определяем  гибкости опорного раскоса:

,

    где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150). Так как  lmax >70, определяем j по формуле

. 
 
 

     4. Выполняем проверку устойчивости  опорного раскоса

.

      (Условие устойчивости выполняется) 
 

     Элемент Р3. 

     1. Так как раскосы по длине  не имеют ослаблений в виде  врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

     Задаемся  значением коэффициента продольного  изгиба в пределах от 0,5 до 0,7, например  j= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса:

     2. С учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x125 мм, Абр=250 см2.

     

     3. . Расчетные длины раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=3,811 м. Радиусы инерции

     rx=0,289×hp=0,289*0,2=0,0578 м,

     ry=0,289×bp=0,289*0,125=0,036123 м.

Определяем  гибкости опорного раскоса:

     

              

,

    где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150).

     

     

    (Условие  устойчивости выполняется) 
 
 

     Элемент Р4. 

     1. Так как раскосы по длине  не имеют ослаблений в виде  врубки, основной формулой для подбора поперечного сечения является условие устойчивости (3).

     Задаемся  значением коэффициента продольного  изгиба в пределах от 0,5 до 0,7, например  j= 0,5, и определяем требуемое значение площади поперечного сечения раскоса

     2. При подборе сечения 200х75 не будет выполнено условие предельной гибкости, следовательно с учетом сортамента и требования bр=bнп назначаем размеры поперечного сечения опорного раскоса bрxhр=200x100 мм, Абр=200 см2.

     3. Расчетные  длины  раскоса в плоскости фермы принимается равной расстоянию между центрами  соединяемых им узлов фермы. В нашем примере lx=ly=4 м. Радиусы инерции инерции rx =0,289*0,1=0,0289 м.

                         ry = 0,289*0,2=0,0578 м 
                 

     Определяем  гибкости опорного раскоса:

,

    где [l]=120 – предельная гибкость для сжатого верхнего пояса и опорного раскоса (для промежуточных раскосов [l]=150). Так как  lmax < 70, определяем j по формуле

.

     4. Выполняем проверку устойчивости  опорного раскоса

.

    (Условие  устойчивости выполняется) 

     Элемент Р(встречный раскос). 

В общем случае расчет встречного раскоса производится аналогично расчетам остальных раскосов. По условиям задания сечение встречного раскоса принимается как у раскоса Р4 (200*100мм).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Стойка.

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Элемент С1. 

     Стойка  С1, в отличии от всех остальных, работает на сжатие и, следовательно выполняется  из дарева. Сечение стойки принимается  минимально возможным в данных условиях 200*100мм  

     Элемент С2.

     Определяем  требуемое значение площади поперечного сечения стойки:

где Nст – наибольшее растягивающее усилие.

     По  приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=30мм ;   Aст=5,06 см2 

     Элемент С3. 

     Определяем  требуемое значение площади поперечного  сечения стойки:

где Nст – наибольшее растягивающее усилие.

     По  приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=20мм;   Aст=2,182 см2 

     Элемент С4. 

     Определяем  требуемое значение площади поперечного  сечения стойки:

где Nст – наибольшее растягивающее усилие.

     По  приложению 6 принимаем сечение стойки:

d=16мм;  Aст=1,408 см

4. Расчет и конструирование  узлов ферм. 
 

4.1 Опорный узел на натяжных хомутах 

     1.Проверка  на  смятие  опорного  вкладыша по плоскости  примыкания опорного раскоса.

     Пусть раскос примыкает к нижнему поясу под углом 450.

,  

,

так как 61,54 кг/см2 < 62,69 кг/см2 - условие прочности выполняется. 

     

     2. Определение диаметра  тяжа.

где Принимаем d=20 мм   Ант = 2,18 см2.

     3. Определение  количества  двухсрезных  нагелей  для прикрепления накладок к нижнему поясу.

      , проверим dнаг. = 20 мм

толщина накладок а = 6 dнаг.= 6×2= 12 см

     Тс=50×с×dн=50×20×2=2000 кг,

     Та=80×а×н=80×12,5×2=2000 кг,

     Ти=180×н2+2а2=180×22+2×12,52=1032,5 кг,

но не более Ти=250dн2=250×22=1210 кг. 

       

     4. Расчет швеллера.

    Расчетная схема:

                  

                   
                 

     По  конструктивным соображениям подбираем швеллер:

     h>hнп+6мм

     Принимаем ] 30   W= 43,6 см3  

Информация о работе Каркас одноэтажного промышленного здания