новая папка 1 / 303220

1912

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

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-