Расчет основных несущих и ограждающих конструкций производственного здания

Содержание 1 Описание конструктивно-компоновочной схемы здания 4 1.1 Определение предварительных размеров поперечного сечения плиты покрытия 4 1.3 Определение размеров поперечного сечения колонны 7 1.4 Определение размеров поперечного сечения стропильной конструкции 8 1.5 Расстановка связевых блоков 10 2 Конструктивные и химические меры по защите деревянных конструкций от гниения и возгорания 11 2.1 Защита деревянных конструкций от гниения 11 2.2 Защита деревянных конструкций от возгорания 11 3 Расчет ограждающих конструкций покрытия 13 3.1 Определение типа и размеров поперечного сечения плиты покрытия 13 3.3 Определение расчетных характеристик используемых материалов 14 3.4 Определение геометрических характеристик поперечного сечения плиты 15 3.5 Определение максимальных значений момента и поперечной силы 17 3.6 Расчет по нормальным напряжениям 18 3.7 Расчет верхней обшивки на действие монтажной нагрузки 19 3.8 Проверка поперечного сечения плиты на скалывание 20 3.9 Расчет плиты покрытия по деформациям 21 4 Расчет ограждающей стеновой конструкции 23 4.1 Определение типа и размеров поперечного сечения стеновой панели 23 4.2 Сбор нагрузок на стеновую панель 24 4.3 Определение максимальных значений момента и поперечной силы 25 4.4 Определение геометрических характеристик поперечного сечения стеновой панели 26 4.5 Проверка прочности по нормальным напряжениям в растянутой обшивке 26 4.6 Расчет панели по деформациям 27 5 Расчет стропильной конструкции покрытия 29 5.1 Сбор нагрузок на стропильную конструкцию 29 5.2 Определение максимальных значений момента и поперечной силы с учетом фактической схемы загружения снеговой нагрузки 30 5.3 Определение геометрических характеристик принятого поперечного сечения 31 5.4 Проверка балки по прочности по нормальным напряжениям в опасном сечении х 33 5.5 Проверка опорного сечения балки на скалывание 33 5.6 Определение прогиба балки 34 5.7 Проверка устойчивости плоской формы деформирования 35 5.8 Расчет опорного узла балки 37 6 Расчет поперечника с подбором колонн 38 6.1 Конструктивная и расчетная схемы поперечной рамы и колонны 38 6.2 Сбор нагрузок на раму 38 6.3 Раскрытие статической неопределимости рамы 39 6.4 Проверка колонны по предельной гибкости 41 6.5 Проверка сечения колонны по нормальным напряжениям 41 6.6 Проверка устойчивости плоской формы деформирования 43 6.7 Проверка клеевых швов на скалывание 44 7 Конструирование и расчет узла защемления колонны в фундаменте 46 7.1 Определение требуемого момента сопр

Список использованных источников 1. ГОСТ 24454-80 Пиломатериалы хвойных пород. Размеры (с Изменениями N 1, 2) – Москва: Стандартинформ, 2007. 2. ГОСТ 3916.1-2018 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия (с Поправкой)- Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2018 год 3. СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции. – Введ. 2017-08-28. – Москва: ЦНИИСК им. Кучеренко, 2017. 4. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. – Введ. 2017-06-04. – Москва: ЦНИИСК им. Кучеренко АО "НИЦ "Строительство" , 20016. 5. ГОСТ 8239-97. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент. – Взамен ГОСТ 8240-89; введ. 2002-01-01. – Москва: ИПК Издательство стандартов, 2002. 6. ГОСТ 2590-2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. – Введ. 2009-07-01. – Москва: Стандартинформ, 2010. 7. ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные.-М.: Стандартинформ, 2012 год официальное издание. 8. Столповский Г.А. Конструкции из дерева и пластмасс. Практические рекомендации к выполнению курсового проекта: учебно-методическое пособие / Г.А. Столповский, В.И. Жаданов – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2016. 9. Плиты покрытий с фанерными обшивками (проектирование и расчёт). Методические указания для выполнения курсового и дипломного проектов по дисциплине “конструкции из дерева и пластмасс” для студентов 4-го курса направления 270100 – “строительство” с профилем 270102 – “промышленное и гражданское строительство” и для студентов 5-го курса по специальности 270102 – “промышленное и гражданское строительство”, Н. Новгород, издание ННГАСУ, 2011. 10. Миронов В. Г. Практическое применение действующих норм при проектировании деревянных конструкций в зданиях и сооружениях с примером проектирования покрытия однопролетного каркасного здания по клееным деревянным балкам, спаренным прогонам и дощатому рабочему настилу [Текст]: учеб. - метод. пос. / В. Г. Миронов, В. В. Ермолаев, Р. И. Молева; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т.– Н. Новгород: ННГАСУ, 2020.

1.4 Определение размеров поперечного сечения стропильной конструкции Основной несущей стропильной конструкцией является клеедощатая балка, прямоугольного сечения. Назначим геометрические характеристики балки. Расчетный пролет балки l = 22 м. Высота балки в середине пролета предварительно назначается из условия: h_ср=(1/10?1/15)•l, (7) где l – пролет стропильной балки. h_ср=2200,0…1466,7 мм, Предварительно принимаем hcp = 2000 мм. Сечение компонуем из досок 50х250 мм до строжки. С учетом строжки до их склеивания 6 мм, толщина досок составит 44 мм. Определим количество слоев в сечении балки: n=h_ср/?=2000/44=45,45?45 слоев. Высота сечения балки в середине пролета будет равна: h_ср=n•?=45•44=1980 мм. Минимальную ширину сечения клееной стропильной балки определим из условия: b_cт>h_ср/8,5,мм, (8) b_cт>1980/8,5=232,94 мм. С учетом строжки боковых поверхностей клееных пакетов 20 мм (с двух сторон при длине балки >12 м) определяем ширину сечения клееной балки в чистоте b=250-20=230 мм. С учетом уклона кровли высота стропильной балки на опоре составит: h_оп=h_ср-1/12•l/(2 ), (9) h_оп=1980-1/12•22000/2=1064 мм. Конструкция стропильной балки показана на рисунке 4. Рисунок 4 – Конструкция стропильной балки 1.5 Расстановка связевых блоков Связевые блоки устанавливаем у торцов здания и далее равномерно с расстоянием не более 24 м в свету. При применении плит покрытия применяем связи в виде деревянных распорок квадратного сечения 100х100 мм и крестообразных металлических тяжей из арматуры класса А240 диаметром 16 мм. Оптимальный угол наклона связи к несущей конструкции 45o (30o – 60o). Положение связевых блоков по колоннам и в покрытии должно совпадать. Рисунок 5 – Схема расстановки связевых блоков В поперечном направлении жесткость обеспечивается за счет защемления колонн в фундаменты. Связевые блоки по стенам совпадают со связевыми блоками по покрытию, т.е. находятся в осях 1-2; 7-8; 14-15; 20-21. Рисунок 6 – Поперечный разрез производственного здания ? Конструктивные и химические меры по защите деревянных конструкций от гниения и возгорания 2.1 Защита деревянных конструкций от гниения Конструктивная защита от гниения Несущие конструкции из дерева необходимо расположить внутри теплых ограждающих конструкций. Защита от атмосферных осадков достигается полной водонепроницаемостью кровли, которая должна имееть уклон не менее 1/15 и не более 1/10, крыша должна быть без внутренних водостоков и ендов и находиться в исправном состоянии. Свес кровли должен обеспечить максимально возможную защиту стен от атмосферных осадков. В проектируемом здании свес принять равным 500 мм. В узле сопряжения колонны с фундаментом необходимо устроить гидроизоляцию из 2-х слоев рубероида, для предотвращения попадания капиллярной влаги на деревянную конструкцию. При опирании балки покрытия на колонну необходимо предусмотреть гидроизоляционную защиту деревянных конструкций. Предусмотреть опирание колонн на фундаменты выше уровня пола и грунта. Для защиты древесины от увлажнения парами воздуха в помещениях поверхность деревянных конструкций изолировать водостойкими лакокрасочными материалами. Химическая защита от гниения Для защиты от гниения колонн и балок покрытия на заводе-изготовители предусмотрено антисептирование данных конструкций методом горяче-холодных ванн с применением водорастворимого пропиточного состава ФБС-211, с содержанием 20% раствора фторида натрия, карбоната натрия, борной кислоты. Для защиты деревянных конструкций связей, стеновых панелей и плит покрытия применяем водорастворимый антисептик ХМФ-221, с концентрацией 3-8% раствора фторида натрия и аммония бифторид-фторида. Пропиточный состав ХМФ-221 наносим с помощью краскопульта. 2.2 Защита деревянных конструкций от возгорания Конструктивная защита от возгорания Конструктивная защита древесины от возгорания заключается в ликвидации условий, благоприятных для возникновения и расширения пожара. В проектируемом здании отсутствуют горячие процессы, следовательно, применение деревянных конструкций разрешено. Необходимо предусмотреть защиту нагревател