Проектирование зерносклада

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту на тему "Зерносклад"

 

Выполнил гр. ПГС07

Вахрушев К.Н.

Руководитель

Осетрин А.В.

г. Пермь 2010

Расчет утепленной плиты покрытия

 

Исходные данные

 

Запроектировать утепленную плиту для покрытия зерносклада. Условия эксплуатации здания нормальные. Круговая арка. Кровля трехслойная рубероидная на битумной мастике. Первый слой рубероида наклеивается на заводе с применением мастик повышенной теплостойкости.

Оставшиеся 2 слоя наклеиваются после монтажа плит. Район строительства зерносклада - г. Чусовой. Класс ответственности здания II, коэффициент надежности по назначению  Шаг несущих конструкций – 4.0м.

На основе анализа исходных данных и учитывая назначение здания выбираем тип плиты: Каркас из древесины сосны 2-ого сорта. Обшивки из асбестоцемента. Средний слой панели – утеплитель пенопласт ПС-1объемной массой 0,3 кН/м³. Толщина утеплителя – 60мм. Пароизоляция в клеефанерных плитах – окрасочная по наружной стороне нижней обшивки. Окраска производится пентафталевыми эмалями типа ПФ – 115 за 2 раза.

 

Компоновка плиты

 

Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, соответственно, длина плиты с учетом припусков при изготовлении – 3.98 м. Ширина плиты принимается равной ширине стандартного листа фанеры (1525х1525) с учетом обрезки кромок – 1,48м.

Направление волокон наружных слоев фанеры следует располагать вдоль плиты. Толщину нижней растянутой обшивки принимаем – 8 мм., верхней сжатой обшивки – 12 мм, что обусловлено большой снеговой нагрузкой. Обшивки приклеиваются к деревянному каркасу на клее ФСФ – 50. Высоту плиты ориентировочно назначаем:  принимаем высоту плиты:

Проектируем продольные ребра из досок сечением 60х155мм, длиной 4.0 м, с размерами после острожки: 60х150 мм. Шаг продольных ребер назначается из расчета верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперек волокон от сосредоточенной силы  (вес человека с инструментом), как балки защемленной по концам у ребер.

где - момент от сосредоточенной силы ,

- расстояние между продольными ребрами по осям.

 - момент сопротивления фанерной обшивки шириной 1м.

- расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа поперек волокон наружных слоев (т.10(2)).

 - коэффициент условий работы для монтажной нагрузки.

Подставляя в формулу известные значения величин и преобразуя выражение, получим предельное расстояние между ребрами:

;

Таким образом можно поставить три продольных ребра по ширине сечения плиты, при этом

Поперечные ребра принимаем из цельных досок сечением: 60х150мм (до острожки 60х155мм) и ставим в торцах панели и под стыками фанерных обшивок. Вентиляция в плитах осуществляется вдоль плит через вентиляционные отверстия в поперечных ребрах.

 

Сбор нагрузок на плиту (Н/м²)

 

Сбор нагрузок выполняем в табличной форме:

N п/п	Наименование нагрузки	Единицы измерения	Нормативная нагрузка	gf	Расчетная нагрузка
I	Постоянные:
1	Кровля рубероидная трехслойная	Н/м2	150	1,3	195
2	Собственный вес продольных ребер:	Н/м2	91,22	1,1	100,34
3	Собственный вес поперечных ребер:	Н/м2	45,20	1,1	49,72
4	Верхняя и нижняя обшивки из фанеры ФСФ:	Н/м2	126	1,1	138,6
5	Утеплитель: пенопласт  ПС-1	Н/м2	18	1,2	21,6
ИТОГО: qпокр		Н/м2	430,42		505,26
II	Временные:	Н/м2	2841,3	0,7	4059
6	Снеговая для 3-го снегового района.  прил.3сх.2.
7	Ветровая	Н/м2	137,97	1,4	193,16
ВСЕГО qпост		кН/м2	3409,69		4757,42

 

Снеговая нагрузка

 

Чусовой - III снеговой район.

1,24

Ветровая нагрузка

 

Рассматриваем местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями.

Обозначения:

i – участок с однозначной эпюрой h¹, h², h³, h⁴.

 j – участок осреднения.

УЧАСТОК
= 1		= 2		= 3		= 4
5	1	10	2	20	3	40	4
0,5	0	0,65	0,03	0,85	0,02	1,1	0,0125

Ветровую нагрузку находим на двух участках

1 участок - ;

2 участок - На каждом участке  находим средний коэффициент:

где,  - коэффициент k из табл. 6 СНиП "Нагрузки и воздействия"

- протяженность участка с однозначной эпюрой на определенном участке.

 - тангенс угла наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой.

Расчетное значение ветровой нагрузки.

Чусовой – II ветровой район ÞW₀ = 0,3

С_е – аэродинамический коэффициент по приложению СНиП в зависимости от конфигурации здания.

С_е1 = +0,7; С_е2 = -1,2; С_е = -0,4;

g_f – коэффициент надежности по нагрузке. g_f = 1,4

 

 

Полные погонные нагрузки (при )

Нормативная:

Расчетная:

 

Статический расчет

 

Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 6см., расчетный пролет плиты: . Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах.

Расчетный изгибаемый момент:

Поперечная сила:

Геометрические характеристики сечения

 

Расчет клеефанерных конструкций выполняется по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4.25 СНиП II-25-80.

Расчетная ширина фанерных обшивок при

 (

,

где: b – полная ширина сечения плиты, l – длина плиты,  - расстояние между продольными ребрами по осям.

Геометрические характеристики плиты приводим к фанере с помощью коэффициента приведения:

Приведенная площадь поперечного сечения:

Приведенный статический момент поперечного сечения плиты относительно нижней грани:

Расстояние от нижней грани до нейтральной оси сечения плиты:

Расстояние от нейтральной оси до верхней грани плиты:

Приведенный момент инерции плиты (без учета собственных моментов инерции обшивок):

Приведенные моменты сопротивления плиты:

 

 

Конструктивный расчет

Напряжения в нижней растянутой обшивке:

0,6 – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры марки ФСФ в растянутом стыке при соединении "на ус".

Расчет на устойчивость верхней сжатой обшивки

с – расстояние между продольными ребрами в свету ( и толщине верхней обшивке

, тогда

Напряжения в сжатой обшивке:

Максимальные сжимающие напряжения в ребре деревянного каркаса:

Устойчивость верхней обшивки обеспечена. Проверку верхней обшивки на местный изгиб не производим, т.к. при компоновке сечения расстояние между продольными ребрами принималось из условия обеспечения прочности обшивки от действия временной сосредоточенной нагрузки 1200Н.

Расчет на скалывание по клеевому шву фанерной обшивки в пределах ширины продольных ребер:

- приведенный статический момент верхней обшивки относительно нейтральной оси.

Касательные напряжения:

Относительный прогиб плиты от нормативных нагрузок:

0,7 – согласно СНиП II –25 –80 п.4.34.

ВЫВОД: Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

 

Расчет несущих конструкций

Сбор нагрузок