- •З а д а н и е
- •К курсовому проекту по дисциплине
- •«Конструкции из дерева и пластмасс»
- •Запроектировать конструкции покрытия, используя следующие исходные данные
- •2. Расчет светопрозрачного покрытия
- •2.1. Снеговые нагрузки
- •2.2. Выбор листов спк, шага прогонов и обрешетки.
- •2.3. Расчет обрешетки. Сбор нагрузки
- •2.4. Расчет рядового прогона. Сбор нагруюк
- •Расчет рядового прогона по прочности нормальных сечений
- •Проверка прогиба рядового прогона
- •Расчет стыка досок
- •2.5. Расчет треугольной распорной системы (арки) Геометрические размеры арки
- •Сбор нагрузок.
- •Проверка прочности верхнего пояса
- •Расчет настила Сбор нагрузок
- •3.2. Расчет стропильной ноги
- •4.1. Расчет связевой фермы.
- •Список литературы
2.5. Расчет треугольной распорной системы (арки) Геометрические размеры арки
Геометрическая схема арки приведена на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Геометрическая схема треугольной распорной системы (арки)
Пролет арки L=15 м, полупролет L/2=7,5 м. При уклоне i=1/3 высота арки м. Длина скатам.
Угол наклона верхних поясов α=arctg i=arctg(1/3)=18,70; sin α = 0,321; cos α = 0,947.
Сбор нагрузок.
Эксплуатационное расчетное значение постоянной нагрузки на прогон gпрг.е.=0,181 кПа. Эксплуатационное расчетное значение снеговой нагрузки Se=0,544 кПа. По прил. У, определим коэффициент собственного веса арки kCB=5.
Найдем характеристическое значение собственного веса, привиденное к 1 м2 покрытия
кПа
Коэффициент надежности по предельной нагрузке для арки (прил. Н) γfm=1,1. Найдем предельное расчетное значение собственного веса арки, приведенное к 1 м2 покрытия кПа.
Предельное расчетное значение постоянной нагрузки на прогон gпрг.m=0,192 кПа. Предельное расчетное значение снеговой нагрузки Sm=1,265 кПа.
Определяем погонные нагрузки на арку:
– предельное расчетное значение постоянной нагрузки
кН/м
– предельное расчетное значение снеговой нагрузки
кН/м
Определение усилий в элементах арки
При 10°<α<20° необходимо учитывать вариант загружения 1 (прил. Д). По требованиям, необходимо рассматривать случай частичного загружения пролета, если он может оказаться более неблагоприятным для работы конструкций. В связи с этим, рассчитываем арку по двум сочетаниям нагрузок, показанным на рис. 2.5.
При первом сочетании нагрузок:
– опорные реакции
кН
– усилие в затяжке
кПа
– сжимающее усилие в середине верхнего пояса
кН
– сжимающее усилие в нижнем сечении верхнего пояса
кН
– изгибающий момент от распределенной нагрузки
кНм=4481,9 кНсм
При втором сочетании нагрузок:
– опорные реакции
кН
кН
– усилие в затяжке
кН
–сжимающее усилие и середине верхнего пояса
кН
– изгибающий момент от распределенной нагрузки
Предварительный подбор сечения верхнего пояса ярки
Верхний пояс проектируем из пакета досок размером до острожки 40x175 мм (прил. М). Перед склейкой в пакет, доски фрезеруют по пласти с двух сторон. Их толщина после острожки уменьшается до δ=33 мм=3,3 см. После склейки макет фрезеруют по кромкам досок и ширина пакета уменьшается на 15мм. Таким образом, ширина верхнего пояса арки b = 175-15= 160 мм = 16 см.
Высоту верхнего пояса предварительно назначаем по прил. У
Число досок в пакете n≥60/3,3=18,18. Принимаем пакет из n=19 досок. Высота верхнего пояса арки (пакета досок) А= 3,3*19 = 62,7 см.
Верхний пояс испытывает сжатие от продольной силы и изгиб от поперечной (распределенной) нагрузки. Чтобы снизить величину изгибающего момента в середине верхнего пояса, продольную силу прикладывают к нему с эксцентриситетом, так, чтобы она создавала разгружающий момент. Расчетная схема верхнего пояса с эпюрами изгибающих моментов показана на рис. 2.6.
Задаемся эксцентриситетом продольной силы е=0,1h= 0,1*62,7≈6 см.
Площадь поперечного сечения F = bh= 16*62,7 = 1003 см2.
Момент сопротивления см2
Расчетное сопротивление древесины
По прил. П (табл. 1) определяем расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон для древесины сосны второго сорта = 15 МПа = 1,5 кН/см2.
Для древесины сосны и ели переходной коэффициент mп = 1. Для других пород древесины его определяют по прил. П (табл. 2).
По прил. К для условий эксплуатации A3 выписываем коэффициент условий работы тв =0,9. Поскольку высота сечения больше чем 50 см, по прил. П, табл. 6, принимаем коэффициент m6=0,95.
По прил. Р определяем, что проектируемое здание относится к нормальному (П) уровню ответственности и коэффициент надежности но назначению для него γn=0,95.
Выполняем корректировку расчетного сопротивления древесины
кН/см2.