Расчет стойки торцевого фахверка

7. Расчет стойки торцевого фахверка

Принимаем сечение стойки из пакета досок размером 150×40, после фрезеровки 33х135мм. По высоте принимаем 9 досок, при этом высота сечения стойки равна 9×33=297мм.

Расчетная ширина грузовой площади стоек торцевого фахверка составляет 5м. Расчетная высота стоек 8,4м.

Рис.11. Расчетная схема стойки фахверка.

Определение нагрузок

Нагрузки от ветра до высоты 10 м

w _акт = w_{m акт} ×В = 42,6×5=213 кгс/м = 0,213 тс/м.

Расчетная нагрузка от веса ограждающих конструкций (приложенной с эксцентриситетом

е_ст = hк/2+δст/2= 26,4/2+12/2= 7,2 см):

G_ст = g_ст×Hк ×В = 8,5 ×8,4 ×5=357 кгс = 0,357 тс.

собственный вес стойки

G= 0, 11×0,264×8, 4×650 = 159кгс = 0,159тс.

Расчет усилий в стойке производим при помощи ПК Лира 9.2.

Мmax= 18,8 кН×м

Qmax= 11,2 кН

Nmax= 5,2 кН

Расчетная длина

l₀=0,75×8,4=6,3м

Площадь сечения

Fнт = Fбр = h×b =0,297×0,135=4×10^-2м²

Момент сопротивления

Wнт= Wбр = bh²/6=1,98×10^-3м³

Рис.12. Узлы сопряжения стойки фахверка с фундаментом и с балкой покрытия.

Гибкость

l=l₀/r=6,3/(0,289×0,297)=73,4<120

j=3000/l²=0,56

При древесине 3 сорта при принятых размерах Rc=10 МПа

С учетом m_н, m_сл = 1 и коэффициента надежности γ_n⁼ 0,95 получим

R_C = 10·1,2·1·1/0,95 = 12,6 МПа

ξ = 1- (N/(φ·R_C·F_бр) = 1 – 5,2×10^-3/ (0,56×12,6×4×10^-2) = 0,982.

G = N/F_HT + M_Д/W_HT; M_Д = M/ξ.

k_H= 1 (см. СНиП II-25-80).:

M_Д = M/(k_H·ξ) = 18,8/(1 ×0,982) = 19,14 кН×м;

G = 5,2×10^-3/(4×10^-2) + 19,14×10^-3/(1,98×10^-3) = 9,8 МПа < 12,6 МПа.

Проверка прочности и устойчивости из плоскости момента:

j=0,56, N=5,2 кН

G=N/(jFpac) =5,2×10^-3/(0,56×4×10^-2)=0,23 МПа< Rc=12,6МПа

Крепление стойки к фундаменту см. рис.12.

Проверка торца на смятие

Rcм=10МПа

G=N/A=5,2×10^-3/(4×10^-2)=0,13 МПа < Rcм =10МПа

Несущая способность болта в данном шве по изгибу (болт принимаем конструктивно Ø 12мм):

Тп=2,5d² = 2,5×1,2² =3,6кН

По смятию древесины:

Тс=0,5сd=0,5×1,2×13,5= 8,1 кН, где с = bст=135мм = 0,135м.

Требуемое число болтов

N_б=Q/(Ти×n_пл)=11,2/(3,6×2)=1,55

Принимаем 2 болта диаметром 12 мм.

Определяем толщину опорного листа, заделанного в тело фундамента. Исходя из конструктивных условий расположения болтов, принимаем ширину листа b=135 мм. Необходимо определить толщину листа. Опорные листы испытывают действие растягивающих и сжимающих усилий от внешней нагрузки. Опорные листа выполнены из стали С235 с расчетным сопротивлением растяжению-сжатию Rs = 235 МПа.

Определим растягивающее усилие в пластинах

N_pac= M_pac/h_k- N/2= 18,8/0, 297 – 5,2/2=60,7 кH

Требуемая площадь сечения пластины:

Атр = N_pac/R = 60,7/ (235×10³) = 0,258×10^-3 м² = 2,58 см²

Принимаем опорный лист с размерами поперечного сечения 13,5×1см (А=13,5 см²). Опорный лист анкеруется в тело фундамента на величину 400мм с отгибом листа.

8. Расчет связей

 

Связи по покрытию

Минимальный размер h высоты поперечного сечения связевого элемента длиной l=5,11м определяется из условия:

так как - радиус инерции прямоугольного сечения, то

.

Принимаем брус с размерами сечения 100×150 мм.

 

9. Указания по защите ограждающих и несущих конструкций

прирельсовый склад профнастил прогон

Конструктивные меры и защитная обработка древесины должны обеспечивать сохранность деревянных конструкций при транспортировании, хранении и монтаже, а также долговечность их в процессе эксплуатации. Конструктивные меры должны предусматривать:

- предохранение древесины конструкций от непосредственно увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами, производственными водами.

- предохранение древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения.

- систематическую просушку древесины конструкций путем создания осушающего температурно-влажностного режима (естественная и принудительная вентиляция помещения, устройство в конструкциях и частях зданий осушающих продухов).

Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профилактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины.

Несущие конструкции следует располагать без пересечения их с ограждающими конструкциями. Опирание несущих деревянных конструкций на фундаменты следует осуществлять через гидроизоляционные прокладки.

Покрытия с деревянными несущими и ограждающими конструкциями следует проектировать с наружным водостоком. В ограждающих конструкциях должно быть исключено влагонакапливание в процессе эксплуатации. В панелях и плитах покрытий следует предусматривать вентиляционные продухи, сообщающиеся с наружным воздухом, либо использовать пароизоляционный слой. Швы между панелями и плитами должны быть утеплены и уплотнены герметизирующими материалами.

При использовании деревянных конструкций следует соблюдать мероприятия по их защите от возгорания. Деревянные конструкции не должны иметь сообщающихся полостей с тягой воздуха, по которым может распространяться пламя, недоступное для тушения.

К химическим мерам защиты деревянных конструкций от возгорания относится применение пропитки огнезащитными составами или нанесение огнезащитных красок. Защитные средства, предохраняющие древесину от возгорания, называют антипиренами. Для клееных конструкций рекомендуется применять вспучивающиеся составы и антипирены, наносимые на поверхность конструкций, для защиты деревянных элементов каркаса ограждающих конструкций требуется глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Покрытие фосфатное огнезащитное следует применять для огнезащиты конструкций, эксплуатируемых внутри помещений с относительной влажностью воздуха не более 75%. Применение покрытия в условиях более высокой относительной влажности допускается при условии нанесения гидроизоляции на поверхность высохшего покрытия.

Допускается до нанесения покрытия обработка конструкций водорастворимыми антисептиками, и после нанесения покрытия - отделка лакокрасочными материалами.

Покрытие должно состоять из двух или трех слоев, нанесенных в соответствии с требованиями, приведенными в обязательном приложении.

Толщина покрытия должна быть 0,6- 0,8 мм. Норма расхода сухой смеси с учетом производственных потерь 500-700 г на 1 м2 покрытия.

Покрытие не должно иметь трещин, отслоений и непрокрашенных мест. Не допускается наличие натеков толщиной более 1,5 мм. Количество натеков толщиной менее 1,5 мм не должно превышать 5 на 1 м².

Поверхность покрытия не должна подвергаться механической обработке. В случае обнажения поверхности при монтаже или при транспортировании на все поврежденные места следует нанести покрытие вторично в соответствии с п. 3 обязательного приложения.

Конструкции после нанесения покрытия должны храниться в помещениях с влажностью воздуха не более 75 %.

Конструкции с нанесенным покрытием должны перевозиться в соответствии с требованиями главы СНиП по организации строительного производства.

Готовое покрытие должно быть проверено на соответствие требованиям стандарта и принято отделом технического контроля предприятия - изготовителя конструкций.

При нанесении покрытия на строительной площадке готовое покрытие принимает организация-заказчик и оформляет актом произвольной формы.

Покрытия принимают партиями. За партию принимают до 2000 м² защищенной поверхности деревянных конструкций.

При приемке проводят контрольную проверку внешнего вида покрытия и его толщины.

Контрольной проверке внешнего вида покрытия подвергают каждую конструкцию.

Если при проверке внешнего вида покрытия окажется, что более 10% конструкций в партии не удовлетворяют требованиям, то партия приемке не подлежит.

Проверке толщины покрытия должны подвергаться не менее 10 конструкций от каждой партии при помощи штангенциркуля по ГОСТ 166-80 с точностью ±0,1 мм. За результат принимают среднее арифметическое значение 10 измерений.

При неудовлетворительных результатах проверки партия приемке не подлежит.

Химические средства для защиты древесины от биовредителей называются антисептиками, причем химические средства, предназначенные для защиты древесины от поражения грибами, называются фунгицидами, а от поражения насекомых – инсекцидами.

В последнее время нашло широкое применение покрытие влагозащитными составами. Влагозащитные покрытия наносятся на древесину механизированным способом, а при небольших объемах работ можно наносить покрытие кистью или валиком.

Список используемой литературы

 

1. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстрой СССР. 1980

2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования.-М.: Стройиздат, 1986.-60с.

3. СНиП II-2-80. Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений.- М.: Стройиздат, 1976.- 84с.

4. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования. / Иванов В.А. ;Киев : Вища школа, 1981. - 392с.

5. Проектирование и расчет деревянных конструкций. Справочник /И.М. Гринь и др; Киев: Будiвельник, 1988.- 240с.

6. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»./ В.Ю.Щуко, С.И.Рощина, Е.А.Смирнов ; Владимир: ВлГУ, 2004 г, 56 с.

7. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. Пособие для студ. вузов / Г.Н.Зубарев и др.; под ред. Ю.Н. Хромца.- 4-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 304с.

8. Индустриальные деревянные конструкции. Учебное пособие для ВУЗов / Слицкоухов Ю.В. ;М : Строциздат, 1991. - 256с.

9. Гринь И. М. Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов. Проектирование и расчет: Учеб. Пособие для строительных вузов и ф-тов. – 2-е изд., перераб. и доп. Киев – Донецк: Вища школа. Головное изд-во, 1979.- 272с.