Расчет строительной ноги

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

ФГОУ СПО «Санкт-Петербургский Архитектурно-Строительный Колледж»

Контрольная работа

по курсу Осoбенности проектирования

Выполнил:

студент группы 511 Сз-07

Васильев Михаил Викторович

шифр 28

Руководитель: Е.И. Кирнос

Задача

Рассчитать строительную ногу, если:

Дерево Граб 1 сорта;

Тепловлажностный режим эксплуатации A1

Город Иванова

Класс ответственности здания III уN= 0. 9 кН / м3

Шаг стропильных ног 1,3 м

Пролет стропильных ног 4,45 м

Угол наклона кровли к горизонту 29°

Состав покрытия:

о — кровля и настил qn = 0,20 кН / м2

qр = 0,25 кН / м2

о — утеплитель д = 12 см, у = 3,2 кН / м3

о — пароизоляция qn = 50 кН / м2

о — подшивка д = 19 мм, у = 6,0 кН / м3

Решение

1. Сбор нагрузок

а) Нагрузка на 1 м2 перекрытия

Наименование

Норм.

гf

Расчетная

п/п

нагрузок

кн/м2

кн/м2

I

Постоянные

1.

Кровля и настил

0. 20

0. 25

2.

Утеплитель

0. 38

1. 30

0. 494

д = 0,12 м, у = 3,2 кН / м3

3.

пароизоляция

0,05

1. 30

0,065

qn = 0,05 кН / м2

4

подшивка

0,114

1. 30

0. 148

д = 0,019 м, у = 6,0 кН / м3

Итого постоянные

0,744

0,957

II

Временные

II снег район

Sр.= Sтаблр. µ

Sр.= 1.2×0. 881= 1,057

0,74

СНиП

II-25−80

(п 5. 7)

0,7

1,057

Итого временные

0,74

1,057

Полная нагрузка

1,48

2,01

µ прилож. 3* учитывает характер кровли для односкатных и двухскатных покрытий.

Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты

Номер схемы

Профили покрытий и схемы снеговых нагрузок

Коэффициент и область

применения схем

1

Здания с односкатными и двускатными покрытиями

= 1 при 25;

= 0 «60.

Варианты 2 и 3 следует учитывать для зданий с двускатными покрытиями (профиль б), при этом вариант 2 -- при 20 30; вариант 3 -- при 10 30 только при наличии ходовых мостиков или аэрационных устройств по коньку покрытия

= 1 при 25; (промежуточные значения принимаем по интерполяции)

= 0 «60.

Для = 29 = 0. 886

Sтаблр= 1.2 кН / м2 (табл. 4 СНиП 2. 01. 07−85*)

Sр.= 1.2×0. 881= 1,057 кН / м2

б) Нагрузка на 1 м.п. стропильной ноги с учетом собственного веса (линейный элемент), т.к. взборе нагрузок на 1 м2 покрытия, собственный вес стропил неучтен (незнаем сечение) для древесины, вводится коэффициент K=1,05 учитывающий собственный вес определяется равнораспределенная нагрузка.

в) q = qполн. табл.р. x L x уN x K x cos

q = 2. 01×1.3×0. 95×0.9×1. 05×0. 87 = 2. 04 кН / м2

cos29 = 0. 87

2. Статический расчет

Рассматриваем более невыгодную схему нагружения.

Полная нагрузка + сосредаточенный груз.

Полная нагрузка (человек с инструментом) (q+p), где Pн. = 100 кг = 1 кН

P = Pн x гf = 1×1. 2= 1.2 кН

гf = 1. 2

перекрытие прогиб нагрузка сечение

Определяем изгибающий момент действующий в сечении.

М max = q x L2 /8 + p x L x cos / 4 = 2. 04×4. 45 2/ 8 + 1.2×4. 45×0. 87/ 4 = 6.2 кНм

3. Подбор сечения элемента

Из опыта проектирования принимаем толщину бруса не менее 100 мм.

Находим расчетное сопротивления на изгиб.

Ru табл.= 14 Мпа (СНиП II-25−80)

Таблица 3

Напряженное

состояние и

характеристика элементов

Обозначение

Расчетные сопротивления,, для сортов древесины

1

2

3

1. Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон:

а) элементы прямоугольного сечения (за исключением указанных в подпунктах «б», «в») высотой до 50 см

Rи, Rс, Rсм

14

140

13

130

8,5

85

Уточняем для нашего дерева и тепловлажностного режима, переводные коэффициенты.

Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливаются путем умножения величин, приведенных в табл. 3, на переходные коэффициенты mп, указанные в табл. 4. (СНиП II-25−80)

mп = 1. 3

Таблица 4

Коэффициент mп для расчетных сопротивлений

Древесные породы

растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rр, Rи, Rс, Rсм

сжатию и смятию поперек волокон Rс90, Rсм90

скалыванию Rск

Хвойные

1. Лиственница, кроме европейской и японской

1,2

1,2

1

2. Кедр сибирский, кроме Красноярского края

0,9

0,9

0,9

3. Кедр Красноярского края, сосна веймутова

0,65

0,65

0,65

4. Пихта

0,8

0,8

0,8

Твердые лиственные

5. Дуб

1,3

2

1,3

6. Ясень, клен, граб

1,3

2

1,6

7. Акация

1,5

2,2

1,8

8. Береза, бук

1,1

1,6

1,3

9. Вяз, ильм

1

1,6

1

Для различных условий эксплуатации конструкций на значения коэффициент mв, указанные в табл. 5;

mв = 1

Таблица 5

Условия эксплуатации (по табл. 1)

Коэффициент mв

Условия эксплуатации (по табл. 1)

Коэффициент mв

А1, А2, Б1, Б2

1

В2, В3, Г1

0,85

А3, Б3, В1

0,9

Г2, Г3

0,75

Ru = Ru табл x mп x mв

Ru = 14×103 x 1.3×1 = 18.2×103 кПА

Определяем геометрические характеристики сечения, в частности момент сопротивления.

Wx тр = Мmax / Ru = 6.2 кНм/ 18.2×103 кн/м2 = 0. 34×10-3м3

Wx тр = 340 см3

Зная Wx тр можно определить высоту (ширину) сечения бруса.

Wx тр = b x h2/ 6 (геометрическая формула для прямоугольного сечения)

h = v 6 x Wx тр / b = 6×340 см3/ 10 см = 14. 28 см

По сортаменту пиломатериалов принимаем сечение бруса

b x h = 100×150

Проверки принятого сечения (b x h = 100×150)

а) у =М max /Wx? Ru; Wx = b x h2/ 6 = 10×152 / 6 = 375 см3

у =6.2 кНм / 375×10-6 м3 = 16. 53×103? Ru = 18.2×103 кПА

б) Проверка жесткости (прогиба).

Деформационный расчет по нормативным нагрузкам, определяем нормативную нагрузку на 1 м.п. элемента от собственного веса; + снег; + сосредаточенный груз.

qн = qтабл. н. x L x уn x cos + bc x hc x уq

qтабл. н = 1. 42 кн/м2

уq= 8 кн/м3

Плотность древесины и фанеры. Приложение 3 (СНиП II-25−80)

qн = 1. 42 кн/м2 x 1,3 м x 0.9 кн/м3 x 0. 87 + 0.1×0. 15×8 = 1. 57 кн/м

Находим стрелу прогиба

F = 5 x qн x L4/ 384 x E x Yx + Pн x L3 x cos / 48 x E x Yx

Yx — момент энерции сечения

Yx = b x h3/ 12 = 10×15 3/ 12 = 2812.5 см4

E = 10×106 кПа (const)

F = 5×1. 42 кн/м2 x 4. 454/ 384×10×106 кПа x 2812.5 см4+ 1×4. 453 x 0. 87 / 48×10×106 кПа x

x 2812.5 см4 = 0. 031 м

Относительный прогиб равен:

F/L? [F/L] = 1/200

Прогибы элементов зданий и сооружений не должны превышать величин, приведенных в табл. 16

Таблица 16. (СНиП II-25−80)

Элементы конструкций

Предельные прогибы в долях пролета, не более

1. Балки междуэтажных перекрытий

1/250

2. Балки чердачных перекрытий

1/200

3. Покрытия (кроме ендов):

а) прогоны, стропильные ноги

1/200

б) балки консольные

1/150

в) фермы, клееные балки (кроме консольных)

1/300

г) плиты

1/250

д) обрешетки, настилы

1/150

4. Несущие элементы ендов

1/400

5. Панели и элементы фахверка

1/250

F/L = 0. 031/4. 45 = 0. 0069 = 1/143 (в долях пролета)

F/L= 1/143? [F/L] = 1/200

Вывод: Относительный прогиб больше допустимого, значит жесткость данного сечения обеспечена, принимаем сечение бруса для стропильной ноги b x h = 100×150.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой