98648

Стрельчатая арка «Склад»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Асбестоцементные листы крепятся к деревянному каркасу шурупами диаметром 5 мм и длиной 50 мм через предварительно просверленные отверстия. Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Ребра принимаем из ели 2-го сорта. Поперечные ребра принимаются того же сечения, что и продольные и ставятся в местах стыков асбестоцементных листов.

Русский

2015-11-05

1.31 MB

2 чел.

Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет

Строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

на тему «Стрельчатая арка «Склад»

Выполнила: студентка группы ПГСз-10-2

Проверил: Фаизов И.Н.

Пермь2014

  1.  Задание на проектирование:

Рис. 1 - Геометрическая схема конструкции

Таблица 1

П

Номер схемы

2

О

Место строительства

Вологда

Д

Шаг несущих конструкций

5,0

И

Пролёт

24

В

Высота

12

И

Длина здания

95

Л

Тип покрытия

Асбестоцемент

О

Утеплитель

Пенопласт ПС-4

  1.  Выбор конструктивной схемы арки

В качестве основных несущих конструкций покрытия приняты арки из клееной древесины. Металлические элементы конструкции выполняют из оцинкованной стали.

Продольная устойчивость покрытия обеспечивается системой связей соединяющих попарно арки у торцов здания и в середине.


  1.  Компоновка плиты

Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 5 м, с учетом припусков при изготовлении 4,98 м.

Ширина плиты принимается равной ширине плоского асбестоцементного листа по ГОСТ 18124 – 1,5 м.

Высота плиты ориентировочно назначается  см.

По сортаменту принимаем бруски 75*200 мм.

Нижняя и верхняя обшивка из плоского асбестоцементного листа, толщиной 10 мм,

Асбестоцементные листы крепятся к деревянному каркасу шурупами диаметром 5 мм и длиной 50 мм через предварительно просверленные отверстия.

Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер.

Ребра принимаем из ели 2-го сорта.

Поперечные ребра принимаются того же сечения, что и продольные и ставятся в местах стыков асбестоцементных листов. Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов, ставим в плите три поперечных ребра. Пароизоляция – окрасочная, по наружной стороне обшивки.

Окраска производится эмалью ПФ-115 за 2 раза.

Вентиляция в плитах осуществляется вдоль плит через вентиляционные отверстия в поперечных ребрах.

Конструкция плиты показана на рисунке 3.

Рис.2Конструкция плиты.

  1.  Расчет асбестоцементной плиты

Таблица 2

Сбор нагрузок на верхнюю обшивку плиты, H/м2

Наименование нагрузки

Нормативная

γ

Расчетная

Постоянные

 

 

 

    кровля рубероидная, трехслойная

150

1,3

195

    верхняя асбестоцеметная обшивка, δ=10 мм.

 

 

 

q=δ*γ=0,01*18000

180

1,1

198

Итого постоянные

330

 

393

Временные

 

 

 

снеговая

 

 

 

S=Sg*μ=2400*1 - для IV снегового района

1680

2400

Полная равномерно распределенная

2010

 

2793

Сосредоточенная сила, H

1000

1,2

1200

Таблица 3

Сбор нагрузок на плиту, H/м2

Наименование нагрузки

Нормативная

γ

Расчетная

Постоянные

 

 

 

    кровля рубероидная, трехслойная

150

1,3

195

собственная масса плиты:

 

 

 

    верхняя и нижняя обшивка из асбестоцемента

 

 

 

q=2*δ*γ=2*0,01*18000

360

1,1

396

    деревянный каркас q=(S/l)*γ

 

 

 

S=0,075*0,2=0,015 м²

 

 

 

l=1,48 м

 

 

 

l=4,98 м

 

 

 

γ=5000 Н/м³

 

 

 

q=(5*0,015/1,48+4*0,015/4,98)*5000

313,619

1,1

344,981

    утеплитель пенопласт ПС-1 q=δ*γ=0,1*1000

100

1,2

120

Итого плита

773,619

 

860,981

Итого постоянные

923,619

 

1055,981

 

 

 

 

Временные

 

 

 

снеговая

 

 

 

S=Sg*μ=2400*1 - для IV снегового района

1680

2400

923,619/2400=0,385˂0,8;    

 

 

 

Полная

2603,619

 

3455,981

РАСЧЁТ ВЕРХНЕЙ ОБШИВКИ

Верхняя обшивка, являясь настилом, рассчитывается, как трехпролетная неразрезная балка с пролетами, равными l =44 см.

Расчёт ведется на следующие сочетания нагрузок:

I-е-постоянная и снеговая - на прочность и жесткость;

II-е-постоянная и сосредоточенный груз 1,2 кН - на прочность;

1. Максимальный изгибающий момент от полной равномерно-распределенной нагрузки будет на второй опоре (при расчетной ширине настила 1 м - полная погонная нагрузка равна:

Н/м.

Н*м.

2. Момент инерции и момент сопротивления полосы обшивкишириной100 см при толщине 1 см:

,                  .

3. Напряжение от изгиба:

Н/см  Н/см.

Расчетные характеристики а/ц по табл. 4 методического пособия.

4.Относительный прогиб отнормативной равномерно-распределённой нагрузки будет максимальным в первом пролете обшивки

.

5.Максимальный изгибающий момент от второго сочетания нагрузок:

Нм.

6.Напряжение от изгиба:

Н/см  Н/см.

1,2 - коэффициент условий работы при монтаже нагрузки.

РАСЧЁТ СРЕДНЕГО ПРОДОЛЬНОГО РЕБРА

7. Погонная расчётная нагрузка на среднее ребро:

H/м.

8. Изгибающий момент при расчетном пролёте:

см.

H*м.

9. Момент сопротивления:

.

10. Напряжение в среднем ребре:

H/см H/см.

ПРОВЕРКА ПРОГИБА ПЛИТЫ

11. Нормативная нагрузка на 1 п.м. плиты:

Н/м.

12. Момент инерции всех продольных рёбер:

.

13. Относительный прогиб:

- коэффициент надежности по значению здания.

Вывод: скомпонованное сечение плиты удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

5. Расчет стрельчатой арки

Геометрические характеристики арки:

Рис.3 Определение геометрических характеристик арок

Стрела подъема арки:

м.

Длина хорд полуарок:

м.

Стрела подъема полуарки:

м.

Длина дуги полуарки:

м.

Радиус оси полуарок:

м.

Центральный угол :

.   = 32,1970=32012'.

Угол наклона хорды полуарки к горизонту:

.

Угол наклона опорного радиуса из треугольника АОК:

.

Для определения расчетных усилий каждую полуарку делим на пять равных частей (рис. 4). Длина дуги и центральный угол, соответствующие одному делению, равны.

,.

Координаты центра дуги левой полуарки точки О:

м.

м.

Координаты расчетных сечений арки определяем по формулам:

,

где (n - номер рассматриваемого сечения). Вычисление координат приведено в табл. 4.

Рис. 4 Построение геометрической оси арки

Для нахождения зоны L = 2xс, в пределах которой угол наклона к горизонту касательной не превышает 50°, необходимо определить координаты x50 и y50 из уравнения кривой полуарки x2 + y2 = x20 + y20, или после подстановки значении x0 и y0:

Таблица 4

Координаты оси арки

№ сечения

nφ1

φn

cosφn

sin φn

Rcosφn

R sin φn

xn

yn

0

0

28°54'

0,875

0,483

26,775

14,780

0

0

1

6°26'

35°20'

0,816

0,578

24,970

17,687

1,819

2,899

2

12°52'

41°46'

0,746

0,666

22,828

20,380

3,961

5,592

3

19°18'

48°12'

0,666

0,745

20,380

22,797

6,409

8,009

4

25°44'

54°38'

0,579

0,815

17,717

24,939

9,072

10,151

5

32°10'

604'

0,484

0,875

14,810

26,775

12

12

Взяв первую производную, получим y' = x/, произведя простейшие преобразования и подставляя y' = tg 50° = 1,192, получим 2,421x250 = 1330,533; x50 = 23,443 м; y50 = = 19,666 м;

тогда

xс = l/2 - (x0 - x50) = 12 –26,789 + 23,443 = 8,654 м;

yс = y0 + fy50 = 14,788 + 12–19,666 = 7,122 м;

tg α1 = yс/xс = 7,122/8,654 = 0,823;

α1 = 39,453° = 39°27'.

Определяем угол β. В выражении y' подставим координату x в вершине арки

x = x0l/2 = – 12 = 14,789;

β = arctg 0,552 = 28,902°=28°54'.

β = 28°54'> 15°, поэтому коэффициент c для снеговой нагрузки определяем по схеме 1 бПрил.3 СНиП 2.01.07-85* для α1 = 39°27', т.е. μ = 0,587.

5.1. Нагрузки

Таблица 5

Сбор нагрузок арку, кH/м2

Наименование нагрузки

Нормативная

γ

Расчетная

Постоянные

 

 

 

    кровля рубероидная, трехслойная

0,150

1,3

0,195

собственная масса плиты:

    верхняя и нижняя обшивка из асбестоцемента

q=2*δ*γ=2*0,01*18000

0,360

1,1

0,396

    деревянный каркас q=(S/l)*γ

S=0,075*0,2=0,015 м²

l=1,48 м

l=4,98 м

γ=5000 Н/м³

q=(5*0,015/1,48+4*0,015/4,98)*5000

0,314

1,1

0,345

    утеплитель пенопласт ПС-1 q=δ*γ=0,1*1000

0,100

1,2

0,120

    Собственный вес арки

0,310

1,1

0,341

Итого постоянные

1,234

 

1,397

На ось арки

1,234*5=6,169

1,397*5=

=6,984

снеговая

S=Sg*μ=2,400*0,587 - для IV снегового района

0,986

1,409

На ось арки

0,986*5=4,93

1,409*5=

=7,044

Рис.5. Схема нагружения арки постоянной нагрузкой

Рис. 6. Схема нагружения арки снеговой нагрузкой

5.2. Определение ветровой нагрузки

Ветровой район – V.

Тип местности – В.

Коэффициент надежности по ветровому району .

Статическая составляющая ветровой нагрузки:

- нормативный скоростной напор.

 - аэродинамический коэффициент,

      ( зависит  от    и  )

- поправочный коэффициент к скоростному напору при различной высоте и равные:

 ( h до 10м),            

( h до 20м),              

Боковые зоны ветрового давления ограниченны точками, имеющими ординаты ,.Ввиду небольшой разницы между h1=8,4 м и y3=8,01м, иy4=10,15 для упрощения дальнейших вычислений считаем, что зоны ветрового давления меняются в точках 3 и 3', 4 и 4' (см. рис. 7).

Определение расчетных значений ветровой нагрузки на 1 м арки по участкам:

для наветренной стороны:

- от 0 до 8,01 м:  

- от 8,009 до 10,15 м:   

- от 10,15 до 12 м:   

для подветренной стороны:

- от 0 до 8,01 м:  

- от 8,01 до 10,15 м:   

- от 10,15 до 12 м:   

Определим равнодействующие ветрового давления на каждом из участков, считая их приложенными посередине соответствующих дуг:

кН;

кН;

кН;

кН;

Рис. 7. Схема нагружения арки ветровой нагрузкой

5.3. Нагрузка от оборудования

Нагрузка передается на арку в виде вертикальной сосредоточенной силы N = 50 кН (рис. 8).

Рис. 8. Схема нагружения арки нагрузкой от оборудования


6. Статический расчет арки.

Расчет арки выполняется на следующие сочетания нагрузок: постоянной и снеговой; постоянной, снеговой, ветровой и от нагрузки от оборудования (см. рис. 5, 6, 7, 8).

Для определения усилий в арке от постоянной и временной (снеговой) нагрузок достаточно произвести расчет арки на единичную нагрузку , расположенную на левой половине пролета. Усилия в арке от нагрузки по всему пролету находим путем алгебраического суммирования усилий, полученных от односторонней нагрузки в симметричных точках дуги арки.

Распор арки при единичной нагрузке на половине арки:

кН.

Опорные реакции:

кН;

кН.

Изгибающие моменты в левой половине арки вычисляем по формуле:

.

Изгибающие моменты в правой половине арки вычисляем по формуле:

.

Для получения величин моментов от постоянной и снеговой нагрузок умножаем полученные моменты от единичной нагрузки соответственно на 27,43 и 12. Результаты вычислений сведены в таблицу 6.

Реакции от ветровой нагрузки:

вертикальные

;

;

;

;

где P1, P2, P3, P4, P5, P6 - равнодействующие соответствующих зон ветрового давления; a1, a2, a3, a4, a5, a6 - плечи равнодействующих относительно опорных шарниров; b1, b2, b3 - то же, относительно ключевого шарнира. Вычислим плечи равнодействующих ветрового давления.

м;

м;

м;

м;

м;

м;

м;

м;

м;

где

м;

,     ;

кН;

кН;

кН;

кН;

Опорные реакции от нагрузки от оборудования:

кН;

кН;

Изгибающие моменты от ветровой нагрузки определяем по формулам:

в левой полуарке

;

в правой полуарке

,

где  – момент от ветровой нагрузки, расположенный слева от сечения n.

Результаты вычислений сведены в таблицу 6.

При учете одновременно двух и более нагрузок вводился коэффициент сочетания .

Как видно из табл. 6, в сечении 3 возникает наибольший изгибающий момент, как от основного сочетания нагрузок

кНм,

так и от дополнительного

кНм.


Таблица 6

№ сечения

Изгибающие моменты

От единичной нагрузки

От постоянной нагрузки  кН/м на l

От снеговой нагрузки  кН/м

От ветра

От оборудования

Расчетные величины моментов

Слева на 0,5l

Справа на 0,5l

На l

Слева на 0,5l

Справа на 0,5l

На l

Слева

Справа

При основном сочетании нагрузок

При дополнительном сочетании нагрузок

1

6,020

-3,240

2,780

19,413

42,402

-22,823

19,580

41,316

-34,904

-27

61,815

94,759

2

11,028

-4,893

6,135

42,849

77,683

-34,466

43,217

49,320

-38,980

-40,775

120,531

157,151

3

13,116

-4,800

8,316

58,081

92,392

-33,811

58,580

22,322

-50,724

-40

150,473

161,323

4

10,044

-3,237

6,807

47,543

70,753

-22,801

47,951

-5,862

-43,463

-26,975

118,296

105,945

5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

 


Определим нормальную силу в сечении 3 при дополнительном сочетании нагрузок.

Опорные реакции от постоянной нагрузки на всем пролете:

кН;

кН;

Опорные реакции от снеговой нагрузки по пролету в пределах уклона кровли α = 50°:

кН;

кН;

где xс - горизонтальная проекция участка кровли с уклоном до 50°, равная 8,654 м (см. рис. 6).

Опорные реакции от снеговой нагрузки на половине пролета:

кН;

кН;

кН;

Нагрузки и реакции сводим в таблицу 7.

Таблица 7

Нагрузки и реакции

Вид нагрузки и нагружения

Нагрузка, кН/м

Опорные реакции, кН

Постоянная, равномерно распределенная

6,984

83,809

83,809

41,905

41,905

Снеговая, равномерно распределенная:

7,044

-

-

-

-

в пределах уклона кровли до 50°

60,959

60,959

38,978

38,978

на левом полупролете

41,470

19,489

19,489

19,489

Ветровая сосредоточенная

-

-15,61

-21,66

-27,93

-3,77

Нагрузка от тельфера

50

25

25

25

25

Нормальную силу определим по формуле:

,

где  – балочная поперечная сила в сечении n.

Подставив значения величин, получим для сечения 3:

от постоянной нагрузки

кН (сжатие).

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН (сжатие).

от ветра слева

кН (растяжение).

Расчетная нормальная сила в сечении 3:

кН.

Поскольку при определении коэффициента ξ, согласно СНиП II-25-80, п. 6.27, необходима сжимающая сила в ключе, то определим ее так же, как и для сечения3.

от постоянной нагрузки

кН (сжатие).

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН (растяжение).

от ветра слева

кН (растяжение).

Расчетная нормальная сила в сечении 5:

кН.

Расчетные усилия в сечении 3:

кНм

кН.

7. Конструктивный расчет.

7.1.Подбор сечения арки.

Для изготовления арок принимаем пиломатериал из древесины сосны 2 сорта толщиной 3,3 см. Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95.

Оптимальная высота поперечного сечения арки

см.

Компонуем сечение из 18 досок толщиной после острожки 3,3 см. Полная высота сечения  см. При этом:

;

.

где – ширина, см.

Площадь, момент сопротивления и момент инерции принятого сечения равны:

;  

;  

Расчет на прочность производим согласно СНиП II-25-80п.п. 4.17. по формуле (28):

,

где согласно СНиП II-25-80, пп. 3.1 и 3.2, коэффициенты условий работы древесины будут при h ≤ 60 см, δсл = 3,3 см и rк/a = 3060/3,3 = 927,27> 500 mи =1,2; mб = 0,96; mсл = 1, mгн = 1; соответственно расчетное сопротивление сжатию и изгибу

Rс = Rи = 1,20,961113/0,95 = 15,76 МПа.

–изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый по формуле:

,

где  – изгибающий момент в расчетном сечении без учета дополнительного момента от продольной силы,

– коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие погиба элемента, определяемый по формуле:

,

где  – коэффициент, определяемый по формуле:

,

где коэффициент для древесины,

– гибкость элементов центрального сечения, определяемый по формуле:

,

где  – расчетная длина элемента, согласно п.п. 6.25. СНиП II-25-80равная 0,5S = 0,51719 = 859,5 см, так как угол перелома в ключе .

радиус инерции сечения, определяемый по формуле:

см.

.

.

Согласно п. 6.27, при определении коэффициента ξ вместо N в формулу (30), п. 4.17, СНиП II-25-80 надо поставить N5 =  кН - сжимающее усилие в ключевом сечении для расчетного сочетания нагрузок:

.

кНм.

,

т.е. прочность сечения достаточна.

Проверим сечение на устойчивость плоской формы деформирования по формуле (33) п. 4.18. СНиП II-25-80.

Верхняя кромка арки раскреплена прогонами кровли с шагом 1,5 м, соединенными со связевыми фермами, откуда

см,

т.е. имеет место сплошное раскрепление при положительном моменте сжатой кромки, а при отрицательном - растянутой, следовательно, показатель степени n = 1 в формуле (33) СНиП II-25-80.

Предварительно определяем:

а) коэффициент φМ по формуле (23), п. 4.14, СНиП II-25-80 с введением в знаменатель коэффициента mб согласно п. 4.25 Пособия по проектированию деревянных конструкций к СНиП II-25-80:

.

Согласно СНиП II-25-80, п. 4.14, к коэффициенту φМ вводим коэффициенты Kжм и Kнм. С учетом подкрепления внешней кромки при m > 4 Kжм = 1

;

;

б) коэффициент φ по СНиП II-25-80, п. 4.3, формула (7) для гибкости из плоскости

.

Согласно СНиП II-25-80, п. 4.18, к коэффициенту φ вводим коэффициент KнN, который при m > 4 равен:

;

;

Подставив найденные значения в формулу (33) СНиП II-25-80, получим

.

Таким образом, условие устойчивости выполнено и раскрепления внутренней кромки в промежутке между пятой и коньковым шарниром не требуется.

7.2. Конструктивный расчет узлов арки

Коньковый узел.

Рис. 9. Коньковый узел арки

  1. проверка на смятие торца арки в коньковом узле:

N = 8,812 кН - максимальное продольное усилие, возникающее в коньковом узле при дополнительном сочетании нагрузок.

Fсм = 2040 = 800см2 - площадь смятия.

Фактическое расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон принято равным (в соответствии со СНиП II-25-80) фактическому сопротивлению древесины на сжатие вдоль волокон: Rсмф = Rсфmв = 1,3 1 = 1,3 кН/см2.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом =18о к направлению волокон определяется по формуле:

Rсм = = = 1,18 кН/см2.

С учетом коэффициентов kn и kx по п.5.29 пособия СНиП II-25-80 формула проверки напряжений смятия имеет вид:

= kх<Rсм.kn, где:

kn - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков, для с/а = 40/126 = 0,32kn = 0,47 (по рис. 19 пособия СНиП II-25-80).

= = 0,011 кН/см2< 1,180,55 = 0,65кН/см2;

Прочность на смятие обеспечена. Запас прочности составляет 98%.

  1. расчет болтов, прикрепляющих башмак к арке:

Qmax=

от постоянной нагрузки

кН.

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН.

от ветра слева

кН (растяжение).

Расчетная поперечная сила в сечении 5:

кН.

Расчет узла заключается в определении равнодействующего усилия в максимально нагруженном болте от действия перерезывающей силы Q и момента и сравнении его с несущей способностью этого болта по формуле:

Rб = <T × nср , где      

Rб - равнодействующее усилие в максимально нагруженном болте,

М = Qб е - расчетный момент в коньковом узле,

Qб = Qcos 14о = -51,226 0,970 = -49,694 кН,

М = -51,226 53 = -2715 кНсм,

nб = 3 - количество болтов в крайнем горизонтальном ряду,

mб= 6 - общее количество болтов в башмаке,

T - несущая способность одного среза болта со стальными накладками.

По данным инженерных обследований аналогичных складов, стальные болты коньковых узлов подвержены меньшему коррозионному износу по сравнению с опорными узлами, таким образом, примем фактический диаметр болтов, находящихся в толще клееного сечения арки dфакт.= 16мм.

Т = 2,5 × d2факт. = 2,5 × 2,02 × = 8,06 кН,  

Угол наклона равнодействующего усилия к направлению волокон древесины арки: = ;

По таблице 19 СНиП II-25-80 для = 75ok = 0,65,

Zmax=  15 + 30 sin 18 o =24,27см,

zi2 = 152 + 302 = 1125см2,

Rб==10,1кН<Тnср= 8,062 = 16,12кН.

Максимальное усилие в наиболее нагруженном болте не превышает его несущую способность.

Опорный узел:

Рис. 10. Опорный узел арки

  1. проверка на смятие торца арки в опорном узле:

от постоянной нагрузки

кН (сжатие).

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН (растяжение).

от ветра слева

кН (растяжение).

Расчетная нормальная сила в сечении 0:

кН.

N = 110,36 кН - максимальное продольное усилие, возникающее в опорном узле при расчетном сочетании нагрузок  1 2 3 5 (1).

Fсм = 4020 = 800 см2 - площадь смятия.

Фактическое расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон принято равным (в соответствии со СНиП II-25-80) фактическому сопротивлению древесины на сжатие вдоль волокон: Rсмф = Rсфmв = 1,3 1 = 1,3 кН/см2.

С учетом коэффициентов kn по п. 5.29 пособия СНиП II-25-80 формула проверки напряжений смятия имеет вид:               

= <Rсм.kn, где:

kn - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков, для с/а = 30/120 = 0,25 kn  = 1,0 (по рис. 19 пособия СНиП II-25-80).

= = 0,13 кН/см2< 1,31,0 = 1,3 кН/см2.

Прочность на смятие обеспечена. Запас прочности составляет 90%.

  1. расчет болтов, прикрепляющих башмак к арке:

от постоянной нагрузки

кН.

от снеговой нагрузки на левой полуарке

кН.

от ветра слева

кН.

Расчетная нормальная сила в сечении 0:

кН.

Q = 21,7 кН  - максимальное поперечное усилие, возникающее в опорном узле  при дополнительном сочетании нагрузок.

Расчет болтов опорного узла ведется аналогично коньковому узлу арки по формуле.

Rб = <T × nср , где      

Rб - равнодействующее усилие в максимально нагруженном болте,

М = Qб е - расчетный момент в коньковом узле,

Qб = Qcos 14о = -51,226  0,970 = -49,694 кН,

М = -51,226  53 = -2715 кНсм,

nб = 3 - количество болтов в крайнем горизонтальном ряду,

mб= 6 - общее количество болтов в башмаке,

T - несущая способность одного среза болта со стальными накладками.

nб = 4, mб = 9, e = 250 мм,

М= 21,725 = 542,5 кНсм

Zmax = 21 см ,  zi2 = 162 + 292 + 202 + 212 = 1938 см2

Несущая способность одного среза нагеля со стальными накладками

Из условия изгиба нагеля:

Т = 2,5  d2факт. = 2,5  1,772 = 6,86 кН;

dфакт = 17,7 мм – фактический диаметр болтов с учетом коррозии.

Угол наклона равнодействующего усилия к направлению волокон древесины арки по: = ;

По табл. 19 СНиП  II-25-80 для = 50ok = 0,767,

Rб = = 7,74 кН  < Т nср = 6,86 2 = 13,72 кН;

Максимальное усилие в наиболее нагруженном болте не превышает его несущую способность.

8.Меры защиты конструкций от загнивания и возгорания

При проектировании деревянной клееной арки предусматриваем конструктивные меры защиты от биологического разрушения, возгорания и действия химически агрессивной среды.

Конструктивные меры, обеспечивающие предохранение и защиту элементов от увлажнения, обязательны, независимо от того, производится антисептирование древесины или нет.

Конструктивные меры по предохранению и защите древесины от гниения обеспечивают:

устройство гидроизоляции от грунтовых вод, устройство сливных досок и козырьков для защиты от атмосферных осадков;

достаточную термоизоляцию, а при необходимости и пароизоляцию ограждающих конструкций отапливаемых зданий во избежание их промерзания и конденсационного увлажнения древесины;

систематическую просушку древесины в закрытых частях зданий путем создания осушающего температурно-влажностного режима (осушающие продухи, аэрация внутренних пространств).

Деревянные конструкции следует делать открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными для осмотра.

Защита несущих конструкций:

В опорных узлах, в месте опирания арки на фундамент устроить гидроизоляцию из двух слоев рубероида. При этом низ арки запроектирован на отметке +0,5м. Торцы арок и места соприкосновения с металлическими накладками в опорном и коньковом узлах защитить тиоколовой мастикой У-30с с последующей гидроизоляцией рулонным материалом.

Для защиты от гигроскопического переувлажнения несущих конструкций через боковые поверхности необходимо покрыть пентафталевой эмалью ПФ-115 в два слоя.

Список используемой литературы

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.:ГП ЦПП, 1996. - 44с.

2. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983.

3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990.

4. В.Е. Шишкин, Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс. Москва, 1974.

5. А.В. Калугин Деревянные конструкции. Учеб.пособие (конспект лекций). - М.: Издательство АСВ, 2003. - 224 с.

6. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия - М.:ГП ЦПП, 2013. - 60с


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18675. Сигма-Дельта ЦАП 40.18 KB
  СигмаДельта ЦАП. Развитие цифровой звукозаписи резко повышало требования к ЦАП. Высококачественная запись имеет динамический диапазон превышающий 96дБ. Это требование преобразователей имеющих не менее 17 разрядов. Первоначально в цифровых системах звукозаписи полу
18676. Параметры ЦАП 50.72 KB
  Параметры ЦАП. Параметры и характеристики ЦАП определяют их точность и быстродействие. Основным точностным параметром является понятие разрешающей способности преобразователя. Разрешающая способность в первую очередь определяется разрядностью входного цифрового ...
18677. Стратегия построения модели и основные этапы моделирования 19.56 KB
  Стратегия построения модели и основные этапы моделирования. Принципы построения математической модели: 1. Адекватность соответствие модели целям исследования по уровню сложности и организации а также соответствие реальной системе относительно выбранного множест
18678. Прямые, косвенные, совокупные, совместные измерения 15.06 KB
  Прямые косвенные совокупные совместные измерения. Измерение совокупность операций по применению технического средства хранящего единицу физической величины обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с единицей и получения значения этой величин
18679. Создание подпрограмм ВП 16.88 KB
  Создание подпрограмм ВП. Виртуальный прибор используемый внутри другого виртуального прибора называется подпрограммой ВП. Использование подпрограмм ВП помогает легко управлять изменениями и отладкой блокдиаграмм. После того как ВП сформирован создана его иконка...
18680. Структуры в среде LabVIEW 19.12 KB
  Структуры. Структуры на блокдиаграмме используются для повторяющихся операций над потоками данных для выполнения операций над данными в определенном порядке и наложения условий выполнения операций. Среда LabVIEW содержит следующие структуры: цикл While по условию цикл ...
18681. Информационные процессы в ЦА 46.41 KB
  Информационные процессы в ЦА. 1. Представление информации это кодирование на какихлибо носителях. Т.к. информация представляется сигналами возникает задача рационального представления информации в аналоговом цифровом или аналогоцифровом АЦ смешанном виде. Ха...
18682. Условная энтропия. Энтропия сложной системы 47.76 KB
  Условная энтропия. Энтропия сложной системы. Энтропия сложной системы. Теорема сложения энтропий На практике часто приходится определять энтропию для сложной системы полученной объединением двух или более простых систем. Под объединением двух систем и с возможн...
18683. Принципы построения корректирующих кодов и их характеристики 24.75 KB
  Принципы построения корректирующих кодов и их характеристики. Коды делятся на: 1. Коды обнаруживающие ошибки. 2. Коды исправляющие ошибки. Все коды такого вида основаны на избыточности которую надо внести в кодовую комбинацию. Эта избыточность может быть введена ...