Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Проектирование хоккейного стадиона

Название: Проектирование хоккейного стадиона
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа Добавлен 05:37:48 03 октября 2010 Похожие работы
Просмотров: 325 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра Строительных Конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

на тему «Проектирование хоккейного стадиона»

Выполнил:

Семёнов К.В.

Проверил:

Фаизов И.Н.

Пермь 2009


Задание на проектирование

Рис. 1 - Геометрическая схема конструкции

Таблица 1 - Задание

Наименование величин

Н

№ схемы

2 (Хоккейный стадион)

Е

Место строительства

г. Соликамск

С

Шаг конструкций

3,5 м

Т

Расчетный пролет

18 м

Е

Высота

f/l= 1/2

Р

Длина здания

55 м

О

Тип панели покрытия

Асбестоцемент

В

Средний слой панели

Пенополиуретан


1. Компоновка плиты

Плиты покрытия укладываются непосредственно по несущим конструкциям, длина плиты равна шагу несущих конструкций – 3,5 м.

Ширина плиты принимается равной ширине плоского асбестоцементного листа по ГОСТ 18124 – 1,5 м. Толщина листа – 10 мм.

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

Высота плиты h

Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер.

Ребра принимаем из ели 2-го сорта.

Толщину ребер принимаем 50 мм.

По сортаменту принимаем доски 50*150 мм.

После острожки кромок размеры ребер 50*145 мм.

Шаг продольных ребер конструктивно назначаем 50 см.

Поперечные ребра принимаются того же сечения, что и продольные и ставятся в местах стыков асбестоцементных листов. листы стыкуются на «ус». Учитывая размеры стандартных асбестоцементных листов ставим в плите два 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.

1.1 Теплотехнический расчет плиты

Место строительства: г. Соликамск

Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92:

text =-37°С;

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода:

tht =-6,7°С;

Продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой ≤8°С: zht =245 суток;

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха: tint =12°С;

Зона влажности: 3 (сухая);

Влажностный режим помещений: влажный (75%);

Условия эксплуатации: Б (нормальный);

Расчетные формулы, а также значения величин и коэффициентов приняты по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Наименование слоя

Рулонный ковёр (2 слоя рубероида)

600

0,010

0,17

0,059

Асбоцементный лист

1800

0,010

0,52

0,019

Пенополиуретан ТУ 67-87-75

40

Х

0,04

Асбоцементный лист

600

0,010

0,52

0,019

Принимаем толщину утеплителя 80 мм.

1.2 Сбор нагрузок на плиту (кН/м2 )

Сбор нагрузок выполняем в табличной форме:

N п/п

Наименование нагрузки

Единицы измерения

Нормативная нагрузка

gf

Расчетная нагрузка

I

Постоянные:

1

Кровля 2 слоя рубероида

кН/м2

0,100

1,3

0,130

2

Собственный вес продольных ребер:

кН/м2

0,098

1,1

0,108

3

Собственный вес поперечных ребер:

кН/м2

0,033

1,1

0,036

4

Верхняя и нижняя обшивки из асбоцементного листа:

кН/м2

0,36

1,1

0,396

5

Утеплитель: Пенополиуретан

кН/м2

0,032

1,2

0,038

ИТОГО: qпокр

кН/м2

0,623

0,708

II

Временные:

кН/м2

3,91

5,58

6

Снеговая

7

Ветровая

кН/м2

кН/м2

0,105

1,4

0,147

ВСЕГО q

кН/м2

4,638

6,435

1.3 Снеговая нагрузка

Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле

Sg =3,2 кН/м2 – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (г. Соликамск – V снеговой район);

Схему распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента m принимаем в соответствии с приложением 3 СНиП Нагрузки и воздействия [1], при этом промежуточные значения коэффициента m определяем линейной интерполяцией (рис. 2).

Рис. 2 - Схема распределения снеговой нагрузки

m1 = cos 1,8a;

m2 = 2,4 sin 1,4a,

где a - уклон покрытия, град

sin 50 = l1 /R =>

l1 = R ∙ sin 50= 9000∙ 0,766= 6900 мм ≈ 7000 м

sin a = 6000/9000=0,667; a=42о ; m1 = cos (1,8∙42) = 0,25; m2 = 2,4 sin (1,4∙42) = 2,05;

sin a = 4000/9000=0,444; a=26о ; m1 = cos (1,8∙26) = 0,67; m2 = 2,4 sin (1,4∙26) = 1,44;

sin a = 2000/9000=0,667; a=13о ; m1 = cos (1,8∙13) = 0,92; m2 = 2,4 sin (1,4∙13) = 0,74;

1.4 Ветровая нагрузка

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли

w 0 = 0,30 нормативное значение ветрового давления;

(г. Соликамск – II ветровой район)

k = 1,0 (z = 9 м)– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности;

(местность тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности равномерно покрытые препятствиями)

Высота z , м

£ 5

10

Коэффициент k

0,5

0,65

с e - аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимаем по обязательному приложению 4 СНиП Нагрузки и воздействия [1], где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов с e соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак «минус» - от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

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

Ветровую нагрузку находим на двух участках

1 участок - ;

2 участок -

На каждом участке находим средний коэффициент:

- протяженность участка с однозначной эпюрой на определенном участке.

- тангенс угла наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой (рис. 3).

;

;

;

;

;


Рис. 3 - Схема аэродинамических коэффициентов и коэффициентов k

Расчетное значение ветровой нагрузки

;

;

;

1.5 Статический расчет

Наиболее нагруженными являются два промежуточных ребра, так как нагрузка, воспринимаемая ребром, собирается с двух полупролетов справа и слева от ребра (рис. 4).

Рис. 4 - Поперечное сечение плиты


Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: .

Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах.

Равномерно распределенная нагрузка на расчетное среднее ребро равна

= 6,435·0,48 = 3,09 кН/м2 ;

Расчетный изгибаемый момент: ;

Поперечная сила: ;

1.6 Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты

Расчет конструкции плиты выполняем по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4 СНиП 2.03.09-85 Асбоцементные конструкции [1].

В соответствии с п. 4.3 [1] для сжатых обшивок принимаем часть обшивки, редуцируемой к ребру:

= 18 см, с двух сторон – 36 см;

= 25 см, с двух сторон – 50 см, т.е. сечение получается несимметричным (рис. 5).

Рис. 5 - Расчетное сечение плиты


Отношение модуля упругости обшивки к модулю упругости каркаса равно:

na = = =(1,4·104 )/(1·104 ) = 1,4.

Определяем положение нейтральной оси сечения по формуле без учета податливости соединений ребер каркаса с обшивками

Отношение модуля упругости обшивки к модулю упругости каркаса равно:

= =(1,4·104 )/(1·104 ) = 1,4.

Y о =(19,5·6·(19,5/2+1)+1,4·36·1·(19,5+1+1/2)+1,4·50·1·0,5)/[19,5·6+(36+50)·1,4]=9,90 см.

Определяем моменты инерции каркаса и обшивок.

Собственный момент инерции каркаса

= 6·19,53 /12 = 3707 см4 .

Момент инерции каркаса относительно найденной нейтральной оси

= 3707 + 19,5·6· (19,5/2+1 – 9,9)2 = 3792 см4 .

Моменты инерции обшивок относительно нейтральной оси:

= [36·13 /12 + 36(1+19,5+0,5 – 9,9)2 ]1,4 = 6214 см4 ;

= [50·13 /12 + 50(9,9 –0,5)2 ]1,4 = 6191 см4 .

Суммарный момент инерции сечения:

= 3792 + 6214 + 6191 = 16197 см4 .

Шурупы в плите расставлены с шагом 200 мм, т.е. =9 – число срезов шурупов на половине пролета (3500/(2·200)=8,75).

Статические моменты относительно нейтральной оси будут равны:


= 36(1+19,5+0,5 – 9,9)1,4 = 559,4 см3 ;

= 50(9,9 – 0,5)1,4 = 658 см3 .

Определяем коэффициент податливости соединений т ( = 1 шурупы из стали, = 62·10-5 при диаметре шурупов 0,4 см):

Определяем :

т > , т.е. для расчета прочности каркаса принимаем т = =0,194;

для расчета прочности обшивок принимаем т = 0,44.

Положение нейтральной оси определяем с учетом коэффициента податливости соединений ребер каркаса с обшивками при т = 0,44, т.е. при т для определения напряжений в обшивках.

Определяем положение нейтральной оси:

см.

Моменты инерции будут равны:

= 3707 + 19,5·6·(19,5/2+1 – 10,2)2 = 3742 см4 ;

= [36·13 /12 + 36·(1+19,5+0,5 – 10,2)2 ]·l,4 = 5883 см4 ;

= [50·13 /12 + 50·(10,2 – 0,5)2 ]·1,4 = 6592 см4 .

Для определения напряжений в ребре каркаса положение нейтральной оси определяем при = 0,194:


см.

Моменты инерции:

= 3707 + 19,5·6·(19,5/2+1 – 10,5)2 = 3711 см4 ;

= [36·13 /12 + 36(1+19,5+0,5 – 10,5)2 ]l,4 = 5561 см4 ;

= [50·13 /12 + 50(10,5 – 0,5)2 ]1,4 = 7723 см4 .

= 3711 + 0,442 (5561 + 7723) = 6283 см4 .

1.7 Напряжение в ребре каркаса и обшивках

Определяем коэффициент для определения напряжений в обшивках:

Определяем напряжения в обшивках:

в нижней обшивке

кН/см2 ;

в верхней обшивке

кН/см2 ;

Определяем напряжения в каркасе.

Определяем коэффициент :

В растянутой зоне ребра


кН/см2

В сжатой зоне ребра

кН/см2

Статический момент относительно сдвигаемого сечения равен

= 50·1,4(10,5– 0,5) + 6·9,5·4,75 = 970,75 см3 .

Приведенный момент инерции равен:

= 3711 + 0,1942 · (5561+7723) = 4211 см4 ;

= (5,28·970,75)/(4211·6) = 0,145 кН/см2 .

1.8 Проверка прочности элементов плиты

Прочностные показатели материалов

В соответствии с ГОСТ 18124 – 75* первый сорт прессованного асбестоцементного плоского листа имеет временное сопротивление изгибу 23 МПа. Временное сопротивление изгибу для расчета плиты, равное 23•0,9 = 20,7 МПа. Принимаем значения расчетных сопротивлений асбестоцемента, соответствующие временному сопротивлению изгиба 20 МПа (Rc = 30,5 МПа, Rt = 8,5 МПа и Rst = 14,5 МПа).

Расчетные сопротивления следует умножить на коэффициент условия работы

Тогда = 3,05·0,7 = 1,83 кН/см2 ;

= 0,85·0,7 = 0,6 кН/см2 ;

= 1,45·0,7 = 1,5 кН/см2 .

Определение расчетных сопротивлений каркаса и производится по СНиП II–25–80 "Деревянные конструкции" для древесины II категории расчетное сопротивление древесины вдоль волокон сжатию = 13 МПа, растяжению = 10 МПа, скалыванию = 1,6 МПа.

Проверки прочности элементов плиты:

в обшивке

0,45 кН/см2 < =1,83 кН/см2 ;

0,41 кН/см2 < = 0,6 кН/см2 ;

в ребре каркаса

1,18 кН/см2 < = 1,3 кН/см2 ;

1,02 кН/см2= 1,0 кН/см2 ;

= 0,145 кН/см2 < = 0,16 кН/см2 .

1.9 Расчет и проверка прогиба плиты

Изгибная жесткость

= 6283·104 МПа·см4

Равномерно распределенная нормативная нагрузка на равна

= 4,638·0,48 = 2,23 кН/м;

Максимальный прогиб плиты

(5/384)(2,23·3504 ·0,5)/(6283·104 ·100) = 0,07 см.

Предельный прогиб

0,07 см < (l/250)=1,4 см.

Вывод:

Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

2. Расчет арки

Хоккейный стадион пролетом 18 м представляет собой круговую арку. Геометрическая схема – трехшарнирная статически определимая арка.

2.1 Сбор нагрузок на несущие элементы арки

Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения.

Шаг арок – 3,5 м.

Ширина сбора нагрузок – 3,5 м.

2.2 Постоянные нагрузки

Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле:

=(0,623+ 3,91) / [1000/ (7∙ 18) - 1]= 0,65 кН/м2 ;

kсм = 7 – коэффициент собственной массы конструкции;

кН/м2 – нормативная нагрузка от массы покрытия;

кН/м2 – нормативная снеговая нагрузка;

2.3 Погонные нагрузки на полуарку

Нормативная постоянная

кН/м;

Расчетная постоянная

кН/м;

Расчетная снеговая нагрузка (рис. 6, 7, 8)


кН/м;

Рис. 6 - Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка)

Рис. 7 - Эпюра продольных сил (2 снеговая нагрузка)

Рис. 8 - Эпюра продольных сил (ветровая нагрузка)


2.4 Расчет сочетаний нагрузок

Расчет сочетаний усилий производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса «Лира Windows 9.0»

Сочетание нагрузок

Расчетные сочетания усилий принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний.

Первое сочетание усилий включает в себя усилия от постоянной и 1 снеговой нагрузок:

qI = g + S, кН/м

Второе сочетание усилий включает в себя усилия от постоянной и 1 снеговой нагрузок совместно с ветровой нагрузкой:

qII = g + 0,9∙(S + W), кН/м

Третье сочетание усилий включает в себя усилия от постоянной и 2 снеговой нагрузок совместно с ветровой нагрузкой:

qIII = g + 0,9∙(S’ + W), кН/м

Таблица 2 - РСУ

Усилия

№ элем

№ сечен

Тип РСУ

Кран/сейсм

Критерий

N (кН)

My (кН*м)

Qz (кН)

№№ загруж

1

1

2

-

2

-214.991

0.000

-69.687

1 2 3

1

2

2

-

2

-204.441

-149.395

-70.937

1 2 3

2

1

2

-

2

-215.427

-149.395

-20.480

1 2 3

2

2

2

-

2

-205.377

-197.354

-24.230

1 2 3

3

1

2

-

2

-205.740

-197.354

20.924

1 2 3

3

1

1

-

13

-146.436

-101.827

23.974

1 3

3

2

2

-

2

-198.040

-163.524

15.924

1 2 3

3

2

1

-

13

-138.736

-62.398

18.974

1 3

3

2

2

-

14

-109.278

-142.995

-2.337

1 2 4

4

1

2

-

2

-191.727

-163.524

52.099

1 2 3

4

2

1

-

2

-106.518

-128.391

12.671

1 2

4

2

2

-

13

-163.784

-107.332

25.486

1 2 3

5

1

1

-

2

-101.326

-128.391

35.210

1 2

5

1

2

-

13

-154.513

-107.332

60.002

1 2 3

5

2

1

-

1

-70.049

24.318

-2.830

1 3

5

2

1

-

2

-87.623

-66.032

14.910

1 2

5

2

2

-

18

-120.126

-24.738

9.057

1 2 3

6

1

1

-

1

-68.466

24.318

15.073

1 3

6

1

1

-

2

-80.953

-66.032

36.698

1 2

6

1

2

-

13

-113.875

-24.738

39.302

1 2 3

6

2

1

-

1

-58.071

22.494

-14.627

1 3

6

2

1

-

2

-71.223

-16.734

8.898

1 2

6

2

2

-

18

-97.906

8.960

-6.323

1 2 3

7

1

1

-

1

-59.859

22.494

-1.767

1 3

7

1

1

-

2

-67.631

-16.734

24.041

1 2

7

1

2

-

14

-56.445

21.695

-1.851

1 3 4

7

1

2

-

18

-96.968

8.960

14.928

1 2 3

7

2

2

-

2

-92.542

0.000

-21.957

1 2 3

8

1

2

-

2

-97.446

-32.344

33.083

1 2 3 4

8

1

2

-

13

-99.159

-32.032

33.188

1 2 3

8

2

2

-

2

-95.109

0.000

-0.561

1 2 3

8

2

2

-

13

-57.109

0.000

4.208

1 3 4

8

2

1

-

14

-63.827

0.000

-7.659

1 2

9

1

2

-

2

-114.963

-93.953

46.975

1 2 3 4

9

1

2

-

13

-116.659

-93.656

47.255

1 2 3

9

2

2

-

2

-102.286

-32.344

11.302

1 2 3 4

9

2

2

-

18

-103.982

-32.032

11.035

1 2 3

10

1

2

-

2

-148.647

-175.452

51.312

1 2 3

10

1

2

-

5

-146.936

-175.384

50.848

1 2 3 4

10

2

2

-

2

-123.129

-93.953

16.202

1 2 3 4

10

2

2

-

18

-124.840

-93.656

16.042

1 2 3

11

1

2

-

2

-173.461

-213.973

34.703

1 2 3

11

2

2

-

2

-156.191

-175.452

18.255

1 2 3

11

2

2

-

5

-154.420

-175.384

18.170

1 2 3 4

12

1

2

-

2

-184.585

-222.578

7.186

1 2 3

12

1

1

-

13

-124.167

-128.379

9.513

1 3

12

2

2

-

2

-176.885

-213.973

2.186

1 2 3

12

2

1

-

13

-116.467

-115.502

4.513

1 3

12

2

2

-

14

-109.627

-145.909

-2.110

1 2 4

13

1

2

-

2

-191.794

-155.701

-29.298

1 2 3

13

1

2

-

14

-189.955

-154.998

-29.323

1 2 3 4

13

2

2

-

2

-181.744

-222.578

-33.048

1 2 3

14

1

2

-

2

-189.942

0.000

-72.655

1 2 3

14

2

2

-

2

-179.392

-155.701

-73.905

1 2 3

Наибольшие усилия в элементах арки:

продольная сила N= - 215 кН;

поперечная сила Q= - 73,9 кН;

изгибающий момент М= + 222 кНм.

Коньковый узел

продольная сила N= - 92,5 кН;

поперечная сила Q= - 24 кН.

Опорный узел

продольная сила N= - 215 кН;

поперечная сила Q= - 70 кН.

2.5 Статический расчет арки

Статический расчет несущего элемента арки выполняем в соответствии с указаниями СНиП [2] как сжато-изгибаемого элемента. Расчетное сечение арки является сечение с максимальным изгибающим моментом от наиболее невыгодного сочетания нагрузок М= 1679 кНм. При этом же сочетании нагрузок определяем значения продольной силы N= -1147 кН в расчетном сечении и величины продольных и поперечных сил в коньковом и опорном узлах.

2.6 Подбор сечения полуарки

Материал для изготовления полуарок принимаем древесину сосны второго сорта толщиной 25 мм. Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95. Сечение полуарки принимается клееным прямоугольным.

Оптимальная высота поперечного сечения арки находится в пределах

(1/40 - 1/50)l = (1/40 - 1/50)1800 = 45,0 – 36,0 см.

Согласно СНиП [2], пп. 3.1 и 3.2, коэффициенты условий работы древесины будут при h > 60 см, δсл = 2,25 см mб = 0,8; mсл = 1; соответственно расчетное сопротивление сжатию и изгибу

Rс = Rи = 0,96×0,8×1,5= 1,152 кН/см2 .

Предварительное определение размеров поперечного сечения арки производим по п. 4.17 СНиП [2]:

N/Fрасч + Mд /Wрасч ≤ Rс .

h3 - βNh/Rс - 6βM/(ξRс ) = 0.

h3 + 3ph + 2q = 0,

Принимаем β = h/b = 5,5; ξ = 0,65.

p = -βN/(3Rс )= -5,5×215/(3×11520)= -0,034;

q = -3βM/(ξRс )= -3×5,5×222/(0,65×11520)= -0,50;

h3 – 0,549×h – 7,4 = 0,

Поскольку q >> p, дискриминант уравнения Д = q2 + p2 > 0 и оно имеет одно действительное и два мнимых решения. Согласно формуле Кардано, действительное решение h = U + V,

;

h = U + V= 1,0- 0,1= 0,9 м.

Компонуем сечение из 36 слоев досок толщиной 25 мм, шириной 200 мм. С учетом острожки по 6 мм с каждой стороны, расчетное сечение получаем 900 х 200 мм.

Расчетные площадь поперечного сечения и момент сопротивления сечения:

Wрасч = b×h2 /6 = 20×902 /6 = 27000 cм3 ;

F расч = b×h = 20 ×90 = 1800 см2 .

Расчетная длина полуарки:

2.7 Расчет по прочности сжато-изгибаемой полуарки

Расчет элемента на прочность выполняем в соответствии с указаниями п. 4.17 СНиП [2] по формуле

Определяем гибкость согласно пп.4.4 и 6.25:

λ = l0 /r = l×μ/ = l×μ / = l×μ /(0,29h) = 1415×1/(0,29×90) = 54,2.

Fбр = Fрасч =1800 см2 - площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента;

Коэффициент продольного изгиба φ= 1-а× (λ /100)2 =1-0,8×(0,542) 2 =0,76

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы при деформации оси элемента

ξ = 1 - N/(φ×Rс ×Fбр ) = 1 - 215/(0,76×1,152×1800) = 0,86;

Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок

Mд = M/ξ = 222 / 0,86 = 257 кНм;

N/Fрасч + Mд /Wрасч = 215/1800 + 257×102 /27000 = 0,12 + 0,95 = 1,07 < 1,152 кН/м2 , т.е. прочность сечения обеспечена с запасом 8%.


2.8 Расчет на устойчивость плоской формы деформирования

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования производим в соответствии с п. 4.18 [2] по формуле

N/(Fбр φRс ) + [Mд /(Wбр φм Rи )]n ≤ 1

Показатель степени n = 1, т.к. элементы арки имеют раскрепления растянутой зоны из плоскости деформирования

lр = 450 см,

Коэффициент φМ определяем с введением в знаменатель коэффициента mб согласно п. 4.25 [3]:

φМ = 140×b2 ×kф /(lр ×h×mб ) = 140×202 ×1,13/(450×90×0,8) = 1,95.

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

Kнм =1+ 0,142×lр ×/h + 1,76×h×/lр + 1,4×αр =1+ 0,142×450/90 + 1,76×90/450+ 1,4×0= 2,06;

φм Kнм = 1,95×2,06 = 2,07

Коэффициент продольного изгиба φ из плоскости

φ = A/λ2 y = 3000/[(lо/r]2 = 3000×/(450/0,29×20) 2 = 0,5.

Согласно п. 4.18, к коэффициенту φ вводим коэффициент Kн N :

Kн N = 0,75 + 0,06(lр /h)2 + 0,6αр lр /h = 0,75 + 0,06(450/90)2 = 2,25

φKн N = 0,5×2,25 = 1,13.

N/(Fбр φRс ) + Mд /(Wбр φм Rи ) = 215/(1800×1,13×1,152) + 257×102 / (27000×2,07×1,152) = =0,09 + 0,40 = 0,49 < 1.

Таким образом, устойчивость арки обеспечена при раскреплении внутренней кромки в промежутке между пятой и коньком через 4,5 м.


2.9 Проверка сечения арки на скалывание по клеевому шву

Проверку сечения арки на скалывание по клеевому шву производим на максимальную поперечную силу Q= 73,9 кН по формуле Журавского

.

Статический момент поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси

см3 ;

Момент инерции поперечного сечения арки относительно нейтральной оси

см4 ;

Прочность сечения обеспечена.


3. Расчет узлов арки

Рассмотрим опорный и коньковый узлы.

3.1 Расчет опорных узлов

Расчетные усилия: N=-215 кН; Q=70 кН

Так, как пролет арки 18 м, конструктивно узел решаем в виде: валикового шарнира.

Определим высоту валикового шарнира:

N - продольное усилие в опорном узле

b =20 см– ширина плиточного шарнира

Rст см =1,66 кН/см2 – расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245

Конструктивно принимаем hш = 30 см.

Принимаем диаметр болтов dб =24 мм, тогда по п. 5.18

Принимаем накладки А – образной формы, толщина листа башмака 16 мм.

Стальные башмаки опорного узла крепятся к арке 10 болтами d = 24 мм.

Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:

,


где M б = Q·e = 70·0,490 = 34,3 кНм.

e = 0,490 расстояние от ц. т. шарнира до центра тяжести болтов башмака;

zi – расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;

n б число болтов в крайнем ряду по горизонтали;

m б – общее число болтов в накладке.

Zmax – максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;

Несущая способность одного болта T б : определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:

(т.17(1))

3.2 Несущая способность болтового соединения обеспечена

Т.к. арка в опорном узле опирается неполным сечением через стальные башмаки и древесина испытывает смятие, то необходимо проверить условие:

- расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам.

KN – коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков. KN =0,9 –смятие поперек волокон.

Fсм =20ּ40=800 см2 – площадь смятия под башмаком.

215/800 = 0,3 кН/см2 <1,29 ּ0,9 = 1,161 кН/см2

3.3 Прочность на смятие обеспечена

Проверка опорного узла на скалывание по клеевому шву:

, ,

Прочность на скалывание обеспечена

3.4 Коньковый узел

Продольное усилие N= - 92,5 кН;

Поперечное усилие Q= - 24 кН.

Коньковый узел решаем в виде классического валикового шарнира.

Материал шарнира – сталь марки С245.

Конструирование узла начинаем с выбора диаметров крепежных болтов и назначения размеров боковых пластин стального башмака из условия размещения болтов.

Толщину опорной пластины принимаем 20 мм.

Определим высоту валикового шарнира:

N - продольное усилие в опорном узле

b =20 см– ширина плиточного шарнира

Rст см =1,66 кН/см2 – расчетное сопротивление стали смятию для стали С 245

Конструктивно принимаем hш = 30 см.

Принимаем диаметр болтов dб =24 мм, тогда по п. 5.18

Принимаем накладки А – образной формы, толщина листа башмака 16 мм.

Стальные башмаки карнизного узла крепятся к арке 6 болтами d = 24 мм.

Равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте:

,

где M б = Q·e = 24·0,340 = 8,2 кНм.

e = 0,340 расстояние от ц.т. шарнира до центра тяжести болтов башмака;

zi – расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;

n б число болтов в крайнем ряду по горизонтали;

m б – общее число болтов в накладке.

Zmax – максимальное расстояние между болтами в направлении перпендикулярном оси элемента;

Несущая способность одного болта T б : определяется как минимальная несущая способность на 1 шов сплачивания:


(т.17(1))

3.5 Несущая способность болтового соединения обеспечена

Проверка карнизного узла на скалывание по клеевому шву:

, ,

Прочность на скалывание обеспечена.


4. 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:

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

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

3. 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. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192.

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

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений08:18:31 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
22:39:26 28 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Проектирование хоккейного стадиона

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(149889)
Комментарии (1829)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru