Указания по расчету конструкций покрытия

Министерство образования Российской Федерации

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Строительные конструкции и гидротехнические сооружения»

Конструкции из дерева и пластмасс

Методические указания к курсовому проекту

для студентов специальности 290300 -

«Промышленное и гражданское строительство»

направления 653500 - «Строительство»

дневной формы обучения

Краснодар

Составитель: профессор кафедры СКиГС В. П. Починок

УДК 624.011.1

Конструкции из дерева и пластмасс. Методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 290300 - Промышленное и гражданское строительство направления 653200 – Строительство дневной формы обучения / Сост.: В.П. Починок; Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра «Строительные конструкции и гидротехнические сооружения». Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2008. - 47 с.

Приведены варианты заданий на курсовое проектирование, изложены указания по расчету и конструированию несущих и ограждавшие конструкций, по обеспечению их долговечности. Даны справочные материалы и список рекомендуемой литературы. Перечислены требования по оформлению пояснительной записки и графической части курсового проекта.

Табл. 34. Библиогр.: 15 назв.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кубанского государственного технологического университета.

Рецензенты: начальник отдела перспективного проектирования института ВНИПИТермнефть В.М.Зингер;

доц. кафедры строительных конструкций КубГТУ, канд. техн. наук В.И. Островерхов

Содержание

Введение

1. Тематика и объем курсового проекта

2. Нагрузки

3. Указания по расчету конструкций покрытия

4. Расчет деревянных колонн здания

5. Общие указания по конструированию поперечных сечений деревянных элементов

6. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости зданий

7. Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных конструкций

8. Определение расхода материалов на несущие и ограждающие конструкции. Разработка указаний по производству работ

9. Перечень программного обеспечения для выполнения расчетной части курсового проекта

Приложение

Литература

Введение

Курсовое проектирование - важный раздел изучения курса «Конструкции из дерева и пластмасс». Цели курсового проектирования заключаются в закреплении теоретических знаний, полученных в процессе изучения дисциплины, развитии навыков расчета и конструирования несущих и. ограждающих конструкций из древесины и пластических масс, выработке навыков самостоятельной работы с научно-технической и нормативной литературой.

В процессе выполнения курсового проекта каждый студент должен выбрать наиболее рациональное конструктивное решение проектируемого здания, рассчитать и сконструировать основные несущие к ограждающие конструкции, узловые соединения, определить расход материалов на основные конструкции, разработать мероприятия по защите элементов здания от гниения и возгорания. Все принятые конструктивные решения и расчетные алгоритмы должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов.

Тематика и объем курсового проекта

Содержание курсового проекта

Курсовой проект выполняется по индивидуальному заданию. По номеру варианта задания в табл. 1-3 находят схему здания, основные размеры поперечника, тип несущих и ограждающих конструкций, район строительства.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 30-35 страниц и чертежей на 1-1,5 листах формата А1, выполненных с обязательным соблюдением правил графического оформления, масштабов и условных обозначений, соответствующих требованиям ЕСКД и действующих стандартов.

Все расчеты следует выполнять в системе СИ в полном соответствии с требованиями СНиП II-25-80 Деревянные конструкции. Нормы проектирования и СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. Статический и конструктивный расчет элементов здания в комплексе и расчет отдельных элементов может выполняться с применением вычислительной техники. При этом в пояснительной записке следует изложить принципы алгоритма расчета и привести расчетные схемы.

Расчетно-пояснительная записка должна включать следующие разделы с общепринятой нумерацией:

Исходные данные

Введение

1. Компоновка конструктивной схемы здания

2. Расчет и конструирование ограждающих конструкций покрытия

3. Расчет и конструирование несущих конструкций

3.1 Расчет стропильной конструкции

3.2 Расчет колонны

4. Обеспечение пространственной устойчивости здания

5. Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных и металлических элементов конструкций

6. Расход материалов на несущие и ограждающие конструкции

Литература

Графическая часть проекта включает:

1. Поперечный разрез здания с показом конструкций покрытия и стенового ограждения в масштабе 1:100 или 1:200.

2. План покрытия со схемами раскладки прогонов, щитов, плит, связей по ригелю и колоннам в масштабе 1:200.

3. Совмещенные геометрические и расчетные схемы поперечника здания и стропильной конструкции с указанием основных размеров и всех нагрузок в кН/м (масштаб 1:200).

4. Рабочие чертежи несущих конструкций (половины фермы, полурамы, полуарки, колонны) в масштабе 1:20, 1:40 или 1:50.

5. Узлы и детали со всеми необходимыми размерами (масштаб 1:10).

6 Чертежи конструкций покрытия (прогоны, щиты, клеефанерные плиты).

7. Спецификации деревянных и металлических элементов и расход материалов на 1 м² плана здания: древесины - в м³, стали - в кг.

8. Указания по производству работ (см. разд. 8).

Чертежи могут выполняться карандашом или с использованием средств машинной графики. Все размеры на чертежах следует указывать в мм.

Часть расчетов в проекте допускается по согласованию с руководителем выполнять на компьютере, используя специализированный программный комплекс, разработанный на кафедре (см. разд. 9).

Задание на курсовое проектирование

Исходные данные для проектирования следует принимать по двум цифрам номера задания из табл. 1-3.

Функциональное назначение проектируемого здания определяется по последней цифре номера задания:

1. Склад хозяйственно-бытовых товаров

2. Склад полиграфической продукции

3. Цех по изготовлению сложной бытовой техники

4. Крытый рынок

5. Цех сборочного производства оргтехники

6. Склад запасных частей сельхозтехники

7. Гараж-стоянка сельскохозяйственных машин

8. Спортивный зал

9. Склад минеральных удобрений

10. Выставочный павильон

Ф.И.О. студента	Номер группы	Номер задания	Подпись преподавателя

Методические указания следует возвращать на кафедру при защите курсового проекта

Таблица 3

Основные размеры здания

Предпо- следняя цифра номера задания	Последняя цифра номера задания пролет l, шаг конструкций B, высота h₁, в м	Район строительства, ветровое давление и вес снегового покрова, кПа

		4,5 4,2	5,5	4,5	4,5	3,6			4,5	4,5	Новороссийск w_g = 1,00 s_g = 0,35
	4,5		9,5	4,5 5,5		1,5 3,5	4,5	8,5		4,5 4,8	Краснодар w_g = 0,45 s_g = 0,90
	4,5	7,5		4,5	5,5	3,5		4,5		4,5 5,5	Саратов w₀ = 0,38 s_g = 1,80
	5,5	5,5		4,5	6,5	1,5		9,5	4,5		Самара w₀ = 0,38 s_g = 2,40
	4,5	6,5	4,5 8,5			1,5 5,5	4,5	10,5	4,5	6,5	Пермь w₀ = 0,30 s_g = 3,20
	6,5	4,5	7,5	4,5	4,5	1,5		4,5	4,5	4,5	Тикси w₀ = 0,73 s_g = 2,40
	4,5 4,2	5,5			4,5 8,5		9,5			6,5	Белгород w₀ = 0,30 s_g = 1,80
	4,5 4,5		4,5 6,5			4,5					Москва w₀ = 0,23 s_g = 1,80
	5,5	4,5 4,5		4,5 7,5	9,5	1,5	8,5	4,5	4,5	4,5	Сыктывкар w₀ = 0,23 s_g = 3,20
	6,5	4,5	4,5 4,5			7,5			4,5	6,5	Архангельск w₀ = 0,30 s_g = 2,40

Примечание: Длина здания принимается равной 11 шагам несущих конструкций

Нагрузки

В пояснительной записке должны быть начерчены расчетные схемы конструкций и их элементов с необходимыми размерами и значениями расчетных нагрузок. Схемы загружения следует определять по СНиП 2.01.07-85*, значения снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность и ветрового давления на вертикальную поверхность s₀ и w₀ приведены в задании, табл. 3. Для Краснодара и Новороссийска в таблице указаны расчетные значения ветрового давления и веса снегового покрова s_g и w_g, установленные Территориальными строительными нормами [3].

При определении веса кровельных материалов и утеплителя нужно пользоваться справочными данными. Сортаменты основных изделий и материалов приведены в приложении.

Нормативное значение собственного веса деревянных элементов следует определять умножением их объема на плотность, принимаемую по прилож. 3 СНиП II-25-80 в зависимости от условий эксплуатации. Плотность клееной древесины принимается как цельной. В большинстве случаев при сухом и нормальном режимах эксплуатации с установившейся влажностью воздуха до 75 %плотность можно принимать равной:

650 кг/м³ для лиственницы;

500 кг/м³ для остальных хвойных и мягких лиственных пород;

700 кг/м³ для твердых лиственных пород и березовой фанеры;

1000 кг/м³ для бакелизированной фанеры.

Ориентировочные значения нормативных нагрузок от собственного веса ограждающих конструкций покрытия без утеплителя приведены в табл. 2, схемы снеговой и ветровой нагрузок - в прилож., табл. П30, П31.

Нормативное значение нагрузки от собственного веса стропильных конструкций (арок, балок, рам, ферм) вычисляется по формуле:

, (1)

где g^н - нормативная постоянная нагрузка от массы конструкций покрытия, опирающихся на стропильную конструкцию;

s^н - нормативная снеговая нагрузка;

q_экв - условная эквивалентная равномерно распределенная нагрузка при наличии в пролете сосредоточенные сил;

l - расчетный пролет в м;

k_св- коэффициент собственного веса конструкции, принимаемый по табл. 1.

Расчетная нагрузка определяется умножением нормативной на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента g_f, в соответствии со СНиП 2.01.07-85* принимаются равными:

1,05 - для металлических элементов металлодеревянных конструкций;

1,1 - для деревянных элементов и конструкционных пластмасс;

1,2 - для теплоизоляционных слоев, изготавливаемых в заводских условиях;

1,3 - для рулонных материалов, стяжек, засыпок, утеплителя и т. п., укладываемых на строительной площадке;

1,4 - для ветровой нагрузки;

1,4 - для снеговой нагрузки при отношении учитываемого нормативного значения равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрова g^н_св/s₀ ³ 0,8 и

1,6 - для снеговой нагрузки при невыполнении этого условия.

Для плоских несущих конструкций полученные нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² приводятся к нагрузкам на 1 м длины конструкции умножением на ширину грузовой площади. Для основных стропильных конструкций она равна их шагу.

Все нагрузки на конструкцию удобно свести в таблицу из четырех колонок общепринятого вида:

Таблица 4

Нагрузки на (плиту, балку, раму, арку, ферму и т.п.)

Вид нагрузки	Нормативное значение	Коэффициент надежности по нагрузке g_f	Расчетное значение
Постоянные: 1.………………….. 2…………………… Итого: Временные: 1….………………… 2…………………….. в т.ч. длительная Итого: Всего:

Прогибы конструкций разрабатываемых в курсовом проекте зданий ограничиваются по эстетико-психологическим требованиям. Поэтому в соответствии с разд. 10 СНиП 2.01.07-85* в расчете должна учитываться только длительно действующая часть временной снеговой нагрузки. В сводной таблице нагрузок на несущую конструкцию покрытия следует выделять отдельной строкой длительно действующую часть нормативной снеговой нагрузки для расчета прогибов. Полное значение нагрузки для определения прогиба вычисляется суммированием нормативной постоянной нагрузки и длительно действующей части нормативной снеговой.

В соответствии с п. 1.7к) СНиП 2.01.07-85* для I и II снеговых районов снеговая нагрузка считается кратковременной и поэтому в расчете прогибов не учитывается. Для III снегового района с s₀ = 1 кПа длительно действующая часть составляет 30 %, для IV района с s₀ = 1,5 кПа - 50 %, для V и VI районов с s₀= 2 кПа и s₀ = 2,5 кПа - 60 %.

Предельные значения прогибов, установленные нормами (разд. 10 СНиП 2.01.07-85*), для разных типов деревянных и пластмассовых конструкций приведены в прилож., табл. П29.

Указания по расчету конструкций покрытия