новая папка 1 / 303220
.pdf1912
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра металлических конструкций
РАСЧЕТ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсовому проекту по дисциплине
«Конструкции городских зданий и сооружений» для студентов очной формы обучения направления 270800.62 «Строительство»
профиля «Городское строительство»
Составители: В.В. Зверев, К.Е. Жидков, А.С. Семенов
Липецк Липецкий государственный технический университет
2014
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра металлических конструкций
РАСЧЕТ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсовому проекту по дисциплине
«Конструкции городских зданий и сооружений» для студентов очной формы обучения направления 270800.62 «Строительство»
профиля «Городское строительство»
Составители: В.В. Зверев, К.Е. Жидков, А.С. Семенов
Липецк Липецкий государственный технический университет
2014
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра металлических конструкций
РАСЧЕТ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсовому проекту по дисциплине
«Конструкции городских зданий и сооружений» для студентов очной формы обучения направления 270800.62 «Строительство»
профиля «Городское строительство»
Составители: В.В. Зверев, К.Е. Жидков, А.С. Семенов
Утверждено к печати |
Проректор по учебной работе |
||
«___» _______ 2014 г. |
|
|
Ю.П. Качановский |
Объем 1,5 п.л. тираж 50
Липецк Липецкий государственный технический университет
2014
УДК 624.011.1 (07) З-433
Рецензент - канд. техн. наук, доцент Н.В. Капырин
Зверев, В.В.
З-433 РАСЧЕТ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЯ [Текст]: методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Конструкции городских зданий и сооружений» для студентов очной формы обучения направления 270800.62 «Строительство» профиля «Городское строительство» / В.В. Зверев, К.Е. Жидков, А.С. Семенов – Липецк: Издательство Липецкого государственного технического университета, 2014. – 24с.
Приведены основные положения по выполнению курсового проекта, указания по расчету, определена его структура.
Предназначены для студентов очной формы обучения направления
270800.62 «Строительство» профиля «Городское строительство».
© ФГБОУ ВПО «Липецкий
государственный технический университет», 2014
1. ВВЕДЕНИЕ
Методические указания предназначены для студентов очной формы обучения направления 270800.62 «Строительство» профиль «Городское строительство». В методических указаниях изложен состав курсового проекта, объем, общие пра-
вила оформления и основные положения расчета и подбора сечений.
Целью курсового проекта является углубление изучение и закрепление теоретических знаний, полученных при изучении курса «Конструкции городских зданий и сооружений», освоение методики проектирования и расчета основных несущих и ограждающих конструкций, а также приобретение практических навыков работы с технической и нормативно-справочной литературой.
2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект заключается в проектировании и расчете основных несущих и ограждающих конструкций покрытия одноэтажного двухпролетного бес-
кранового здания.
Для проектирования применяются конструкции из дерева и пластмасс. Поперечная рама представляет собой однопролетную П-образную раму зда-
ния без мостовых кранов с пристройкой (рис. 1).
Курсовой проект каждый студент выполняет по индивидуальному за-
данию, в котором указаны исходные данные для проектирования: пролет, шаг конструкций, размеры в плане, отметка низа стропильных конструкций, район строительства, данные о типах несущих и ограждающих конструкций.
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 3-4 листов чертежей формата А1 или А2.
Раздел 1 заключается в выборе основных конструктивно-планировочных решений здания.
Рис. 1. Схема здания
Раздел 2 посвящен конструированию и расчету основных несущих и ограждающих конструкций.
Раздел 3 содержит рекомендации по обеспечению защиты конструкций от возгорания и биологических повреждений.
При выполнении графической и расчетной части курсового проекта необхо-
димо использование современных расчетно-графических комплексов.
Для выполнения работы студенты могут использовать вычислительную технику лаборатории инженерно-строительного факультета.
3. ВЫБОР ОСНОВНОГО КОНСТРУКТИВНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ
При проектировании конструкций из дерева и пластмасс учитывают усло-
вия изготовления, эксплуатации, транспортирования и монтажа.
Конструкции проектируют преимущественно сборными, заводского изготовления. В качестве исключения при отсутствии необходимой материально-
технической базы или небольших объемах строительства допускается изготав-
ливать деревянные брусчатые или бревенчатые конструкции в постро ечных условиях.
При выборе конструктивной схемы ограждающих и несущих конструкций необходимо стремиться к снижению трудоемкости изготовления конструкций за счет применения простых однотипных узлов сопряжений, опорных узлов и сни-
жения количества сборочных марок. Рекомендуемые схемы конструкций приве-
дены в [3, 4].
Ограждающие конструкции покрытия и стен в зависимости от вида материала обшивок и конструктивного решения плиты принимают шириной 1-1,5 м, длинной 3 и 6 м. Для отапливаемых зданий применяются легкие тепло-
изоляционные материалы (пенопласт, минераловатные плиты и др.).
Для повышения долговечности и обеспечения эксплуатационной пригодности зданий необходимо предусматривать конструктивные меры по защите конструкций от биологических повреждений, возгорания и воздействия агрессивной среды.
В необходимых случаях применяют дополнительные химические меры защиты (пропитка антипиренами и антисептиками).
Конструктивные меры носят обязательный характер [1] и предусматривают предохранение древесины конструкций от увлажнения (атмосферного, капиллярного и конденсационного); систематическую просушку древесины ко н-
струкций путем создания осушающего температурно-влажностного режима (естественная и принудительная вентиляция помещения, осушающие продухи, аэраторы).
Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профи-
лактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины и др. В отапливаемых зданиях несущие конструкции следует располагать без пересечения их с ограждающими конструкциями. Не допускается заделка частей деревянных конструкций в каменные стены.
При непосредственном опирании несущих деревянных конструкций на эле-
менты из более теплопроводных материалов (фундаменты, каменные стены, стальные и железобетонные колонны) следует предусматривать в месте контакта гидроизоляционные прокладки.
При эксплуатации конструкций в условиях, где возможно образование кон-
денсата, металлические детали должны отделяться от древесины гидро - изоляционным слоем. Внутренний водоотвод в зданиях с применением деревянных конструкций, как правило, не применяется.
В ограждающих конструкциях стен и покрытия необходимо обеспечить аэрацию внутреннего пространства между утеплителем и наружной обшивкой
(например, путем устройства вентиляционных продухов, сообщающихся с наружным воздухом). Швы между панелями и плитами должны быть уплотнены герметиками.
При устройстве рулонной или пленочной пароизоляции в плитах и панелях стен, у которых обшивки соединены с каркасом гвоздями или шурупами, паро-
изоляция укладывается сплошным непрерывным слоем между каркасом и обшивкой. В ограждающих конструкциях с соединением обшивок с каркасом на клею следует применять окрасочную или обмазочную пароизоляцию.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ И ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ
4.1. Нормативные и расчетные нагрузки
В зависимости от продолжительности действия нагрузки делятся на постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые). По величине - на нормативные и расчетные.
При выполнении курсового проекта учитываются два основных вида нагру-
зок:
1. Временные атмосферные нагрузки - снеговая и ветровая. Определяются по п. 5 и п. 6 [2] в зависимости от района строительства и профиля сооружения. Дли-
тельная составляющая нагрузки определяется в соответствии с рекомендациями п. 1.7. [2].
2. Постоянные нагрузки - вес конструкций и оборудования. Нормативное значение определяют по проектным значениям геометрических параметров и удельному весу материалов, оборудования, конструкций.
В первом приближении нагрузка от собственного веса проектируемой конструкции определяется приближенно по аналогичным конструктивным решениям
[3, 4].
4.2. Расчетные и нормативные характеристики материалов
Нормативные сопротивления древесины определяются с вероятностью 0,95
по величинам временных сопротивлений (пределов прочности) на осно ве ре-
зультатов испытаний малых чистых образцов без пороков или испытаний сортных материалов на образцах натуральных размеров.
Расчетные сопротивления с учетом режимов загружения принимаются с вероятностью не ниже 0,99 и определяются по формуле:
R Rн ,
m
где Rн - нормативное сопротивление сортной древесины [1]; γm - коэффициент надежности по материалу [1].
Расчетные сопротивления древесины с учетом условий работы определяют по формуле:
R Rн mП mВ mТ m Д mСЛ mГН mБ mО mА mН ,
m
где R - расчетное сопротивление сосны (кроме веймутовой), ели, листвен-
ницы европейской и японской [1], которое в необходимых случаях умножается на коэффициенты:
mП - переходной коэффициент, зависящий от породы древесины [1];
mВ - коэффициент для различных условий эксплуатации конструкций [1]; mТ = 1 - для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре
воздуха до +35°С, mт =0,8 при температуре +50°С. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимается по интерполяции;
mД = 0,8 - для конструкций, в которых напряжения в элементах, возникаю-
щие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышающих 80% суммарного напряжения от всех нагрузок;
mН - для конструкций, рассчитываемых с учетом воздействия кратковре-
менных (ветровой, монтажной или гололедной) нагрузок, а также нагрузок от натяжения и обрыва проводов воздушных ЛЭП и сейсмической [1];
mБ - для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 [1];
mСЛ - для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов [1];
mГН - для гнутых элементов конструкций [1];
mО =0,8 - для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении;
mа =0,9 для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением.
Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, равен G0.9=500 МПа (5000 кгс/см2).
При расчете модуль упругости древесины вдоль волокон Е=10000 МПа (100000 кгс/см2); поперек волокон Е0.9= 400 МПа (4000 кгс/см2).
Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным γ0.9=0,5, а вдоль воло-
кон при напряжениях, направленных поперек волокон, γ0.9=0,02.
Величины модулей упругости и сдвига строительной фанеры в плоско сти листа Еф и Gф и коэффициент Пуассона γф при расчете по второй группе пре-