Курсовая работа на тему «Проектирование конструкции кровли»

Шаг несущих конструкций — 6 м

Трехслойный гидроизоляционный ковер из стеклорубероида.

Определим толщину утеплителя по формуле:

Содержание

Исходные данные

1. Технико-экономическое обоснование выбранной конструкции сооружения

1.1 Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления

1.2 Проектирование утепленной клеефанерной панели покрытия под рулонную кровлю

.3 Сравнение двух вариантов

2. Расчет клеефанерной коробчатой балки постоянного сечения

3. Статический расчет поперечной рамы

3.1 Определение расчетной схемы рамы и предварительное назначение размеров ее сечений и геометрических параметров оси рамы

3.2 Вычисление нормативных расчетных нагрузок

.3 Определение усилий от расчетных нагрузок

.4 Определение расчетных усилий

4. Конструктивный расчет стоек

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать курсовую

4.1 Расчет крайней стойки

4.2 Расчет средней стойки

.3 Расчет центральной стойки

5. Расчет опорных узлов

5.1 Расчет опорного узла крайней стойки

5.2 Расчет опорного узла средней стойки

.3 Расчет опорного узла центральной стойки

Литература

Исходные данные

Исходные данные для проектирования:

пролет — 21 м

высота рамы до карнизного узла — 4

пролетная конструкция — клеефанерная балка (КБ)

материал кровли — рубероид

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

шаг рам — 3 м

порода древесины — кедр

длина здания — 66 м

расчетная температура воздуха в помещении — 160С

относительная влажность воздуха — 85

район строительства — Уфа IV

1.
Технико-экономическое обоснование выбранной конструкции сооружения

Рис. 1 Конструкция кровли

1.1 Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления
Шаг несущих конструкций — 6 м

Трехслойный гидроизоляционный ковер из стеклорубероида.

Определим толщину утеплителя по формуле:

lут=0,064 Вт/м2

lн=12 Вт/м2

lв=8,7 Вт/м2

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

dут=0,064(3-1/8,7-1/12)=0,179 м

Принимаем dут=180 мм

По весу снегового покрова г. относится к …-му снеговому району, для которого S0=1,5 кПа. Для косого настила cos a=1, m=1 и

Sн=S0×m=1,5 кПа

Примем ориентировочно массу кровли и верхнего настила gн=0,18 кПа.

Поверхностные нагрузки:

нормативная: qн= gн+ Sн=0,18+1,5=1,68 кПа

расчетная: q= gнgf+ Sнgf=0,18×1,1+1,5×1,6=2,598 кПа

Расчетное сопротивление древесины на изгиб fm,d=13 Мпа

Из условия прочности на 1-е загружение:

Из условия прочности на 2-е загружение:

Из условия жесткости при 1-м загружении:

Принимаем толщину доски 19 мм — стандарт. Проверочные расчеты верхнего настила

Изгибающий момент при 1-м загружении:

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

M’=(g+S)1l2/8=0.367 кН×м

где уточненная постоянная нагрузка:

g=0,12×1,3+0,019×5×1,1=0,26 кПа

Момент сопротивления и момент инерции верхнего настила:

см3

см4

Напряжения изгиба при 1-м загружении:

Изгибающий момент во втором загружении:

Напряжения изгиба при 2-м загружении:

Проверка жесткости:

Эскизный расчет нижнего настила

Пролет:

Нагрузки:

Требуемая толщина:

Требуемая толщина при 2-м загружении и из условия жесткости:

Принимаем стандартные доски с толщиной 32 мм, что с учетом острожки даст 27 мм.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Поверочные расчеты нижнего настила

Рассмотрим отдельную доску нижнего настила 175´27 мм, для которой

см3

Проверка жесткости:

где I=175×2.73/12=287 см4

Сбор нагрузок на прогон

Табл. 1 — Нагрузки на прогон

Наименование нагрузки	Нормативная	gf	Расчетная
1. Постоянные от собственного веса
а) трехслойного гидроизоляционного ковра	0,12	1,3	0,15
б) верхнего настила толщиной 19 мм	0,10	1,1	0,11
в) поперечных ребер 50´175 с шагом 1,05	0,042	1,1	0,046
г) продольных ребер 50´50 с шагом 0,8 м	0,01	1,1	0,01
д) утеплитель из минваты толщиной 180мм и плотностью 75кг/м3	0,042	1,2	0,0504
е) пароизоляция	0,02	1,1	0,022
ж) нижнего настила толщиной 27 мм	0,135	1,1	0,150
з) прогонов (ориентировочно)	0,05	1,2	0,06
и) приборов освещения (5 кг/м2)	0,05	1,2	0,06
Итого постоянная	0,569		0,659
2. Снеговая для Тюмени (III р-н)	1,5	1,6	2,4
Итого полная	2,069		3,059

Погонные нагрузки на прогон:

Изгибающий момент:

Требуемый момент сопротивления:

где fm,d=13 Мпа

Задавшись соотношением сторон n=h/b=2, получим:

Принимаем брус со стандартными размерами 125´200, с учетом острожки с 3-х сторон получаем 115´195 (h).

Поверочные расчеты разрезного прогона

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Геометрические характеристики:

см3

см4

Распределенная нагрузка от массы прогона:

Полные нагрузки на прогон составят:

Изгибающий момент при 1-м загружении

и напряжения:

Изгибающий момент во 2-м загружении:

Следовательно проверку на 2-е загружение можно не делать.

Проверка жесткости прогона:

Жесткость прогона обеспечена.

Приведенный расход древесины:

1.2 Проектирование утепленной клеефанерной панели покрытия под рулонную кровлю

Номинальные размеры в плане — 1,5´3 м; из водостойкой фанеры марки ФБС; ребра из досок (кедр); район строительства г. Уфа (S0=1.5кПа).

Эскизный расчет панели

Примем ориентировочно массу панели с утеплителем 60 кг/м3=0,6 кПа.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Нагрузки на 1 м панели:

– нормативная: ;

– расчетная:

Расчетный пролет: L=B-Lоп=300-6=294см

Расчетный изгибающий момент:

Примем толщину верхней обшивки , а нижней

Предельное расстояние в свету между ребрами:

Требуемое число ребер шириной 40 мм

Принимаем 3 ребра.

Определим ориентировочную высоту ребер:

где а=66,6см.

Следовательно

Требуемая высота ребер (a=0,7):

Из условия прочности нижней обшивки

Из условия требуемой жесткости:

Окончательно принимаем высоту ребра:

с учетом острожки кромок с 2-х сторон по 5 мм.

Воздушный продух над утеплителем составит: 165-120=45 мм.

Поверочные расчеты клеефанерной панели

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Табл. 2 — Нагрузки на панель

Наименование нагрузки	Нормативная	gf	Расчетная
1. Постоянная от собственного веса
а) трехслойная рулонного ковра на битумной мастике	0,12	1,3	0,156
б) фанерных обшивок	0,16	1,1	0176
в) минваты	0,135	1,3	0,178
г) продольных ребер	0,154	1,1	0,169
д) поперечных ребер »20%	0,031	1,1	0,034
Итого постоянная	0,65		0,773
2. Снеговая для г. Тюмень	1,0	1,6	1,6

Расчетные усилия в панели:

где

Геометрические характеристики приведенного сечения панели.

Коэффициент приведения для древесины:

Высота панели , что составляет: 18,1/594=1/23 пролета

Приведенная площадь сечения:

Приведенный статический момент сечения относительно нижней его грани:

Координаты нейтральной оси приведенного сечения:

Приведенный момент инерции:

Рис. 2 Расчетное сечение

Приведенные моменты сопротивления:

Проверка прочности верхней обшивки на местный изгиб:

Проверка устойчивости сжатой обшивки:

Проверка прочности на скалывание по клеевому шву:

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

где

Проверка жесткости:

Приведенный расход древесины:

где Sф: для ФСФ Sф=3…4

для ФБС Sф=5…6

1.3 Сравнение 2-х вариантов

Принимаем клеефанерную панель покрытия заводского изготовления.

кровля клеефанерный рама

2.
Расчет клеефанерной коробчатой балки постоянного сечения

Снеговая нагрузка Sn=1,2 кПа

Нагрузка от собственного веса балки:

Погонные полные нагрузки на балку:

– нормативная

– расчетная

Принимаем высоту поперечного сечения балки hср=1.5м, hоп=0,6м толщину фанерной стенки d=1,6см, высоту верхнего и нижнего поясов hn=21,0см.

Наибольший изгибающий момент и поперечная сила в расчетном сечении:

Момент сопротивления балки, приведенный к древесине:

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Eф — по табл. 6.12[1]

kmod — по табл. 6.4[1]

fpt,o,d — по табл. 6.11[1]

Требуемый момент инерции деревянных поясов:

Требуемая ширина поясов:

Принимаем толщиной 250мм.

Геометрические характеристики принятого сечения, приведенного к древесине:

Гибкость сжатого пояса:

тогда

Проверка нормальных напряжений в сжатом и растянутом поясах:

Проверка фанерной стенки по нормальным напряжениям:

Для проверки прочности по главным напряжениям вычислим геометрические характеристики расчетного сечения, приведенные к фанере:

Касательные и главные растягивающие напряжения в стенке в опорном сечении:

Проверка прочности клеевого соединения стенки с поясом на сдвиг:

Проверка жесткости клеефанерной балки:

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Принимаем расстояние между поперечными ребрами а=1,5м, тогда а/hw=2,1; ki=23Мпа; kt=6МПа.

Проверка местной устойчивости фанерной стенки:

3.
Статический расчет поперечной рамы

Рис. 3

Принимаем сечение колонн:

– крайние 0,16´0,32; Ix=4,4×10-4 м4

– средние 0,24´0,48; Ixcp=22×10-4 м4

.2 Вычисление нормативных и расчетных нагрузок

.3 Определение усилий от расчетных нагрузок

от постоянных нагрузок;- от снеговой нагрузки;

Рис. 4

Эпюра МЭпюра N

Рис. 5

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

— от ветровой нагрузки;

Рис. 6

Эпюра М

.4 Определение расчетных усилий для характерных сечений рамы при невыгодном сочетании нагрузок

Таблица 3

Постоянная нагрузка	1	0	27,24	0	55,87
Снеговая нагрузка	2	0	47,25	0	96,5
Ветровая нагрузка	3	10,52	0	17,58	0
Виды сочетаний нагрузок		Крайняя стойка		Средняя стойка
		M	N	M	N
Mmax и Nсоот 1+3		10,52	27,24	17,58	55,87
Nmax и Мсоот		0	74,49	0	150,37
1+2∙0,9+3∙0,9		9,468	69,77	15,82	140,92