АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Введение. Одним из важнейших направлений прогресса строительства, которое ведётся во всё возрастающих масштабах

Читайте также:
  1. I. ВВЕДЕНИЕ.
  2. Введение.
  3. Введение.
  4. Введение.
  5. Введение.
  6. Введение.
  7. ВВЕДЕНИЕ.
  8. Введение.
  9. Введение.
  10. Введение.
  11. Введение.

Одним из важнейших направлений прогресса строительства, которое ведётся во всё возрастающих масштабах, является производство и применение лёгких и эффективных строительных конструкций, которое позволит существенно ускорить сооружение строительных объектов, упростить и снизить трудоёмкость работ по сооружению фундаментов, транспортированию и монтажу зданий и сооружений и получить благодаря этому значительный технико-экономический эффект.

К числу лёгких строительных конструкций в первую очередь относятся деревянные конструкции. Деревянные конструкции являлись основными в течение многих веков и имеют широкие перспективы применения в современном облегчённом капитальном строительстве. Деревянные конструкции характеризуются малой массой, малой теплопроводностью, повышенной транспортабельностью и их перевозки на значительные расстояния вполне рациональны. Ценные строительные свойства древесины определяют и области её эффективного использования.

Высокая прочность древесины позволяет создавать деревянные конструкции больших размеров для перекрытий зданий, имеющих свободные пролёты до 100 м и более.

Деревянные конструкции подвержены загниванию. Однако современные методы конструктивной и химической защиты от загнивания позволяют снизить до минимума опасность их гнилостного поражения и обеспечить им необходимую долговечность в самых различных условиях эксплуатации.

Древесина является стойким материалом в ряде агрессивных по отношению к бетону и металлу сред. Кроме того, деревянные конструкции проявляют необходимую долговечность в ряде сооружений химической промышленности.

Создание высокопрочных и стойких синтетических полимерных клеев и разработка высокопроизводительной заводской технологии склеивания позволили из пиломатериалов ограниченных размеров создавать клееные элементы и конструкции практически любых размеров и форм, имеющих повышенную прочность и стойкость против загнивания и возгорания и при минимальном количестве отходов. Производство и применение клееных деревянных конструкций является одним из главных направлений прогресса в области строительства из дерева. Основной задачей промышленности клееных деревянных конструкций является строгое и точное выполнение всех операций технологического процесса, с тем чтобы обеспечить высокое качество и снизить стоимость этих прогрессивных конструкций. Наибольший технико-экономический эффект даёт их использование в следующих областях строительства: большепролётные общественные здания, промышленные здания с химически агрессивной средой, не действующей на древесину, сборные малоэтажные дома заводского изготовления, сельскохозяйственные производственные здания. Опыт зарубежного строительства показывает также всё возрастающий объём применения клееных деревянных конструкций.

Дальнейшее прогрессивное развитие производственной базы заводского изготовления деревянных строительных конструкций должно быть ориентировано на повышение их эксплуатационных качеств и капитальности, на ускорение темпов строительства и повышение производительности труда не только в процессе заводского изготовления укрупнённых элементов сборных сооружений, но и при их монтаже.

Сравнение вариантов.

 

Для сравнения взяты следующие конструкции:

ДГР -гнутоклееная деревянная рама.

РДП -ломаноклееная деревянная рама.

 

РДП - Ломаноклееная деревянная рама ДГР - Гнутоклееная деревянная рама
Vд=1,895 м3   Клей 65,42 кг   Vд=1,719м3   Клей 99,21 кг

 

Расчет ТЭП на примере РДП:

Определяем расход пиломатериалов:

Для РДП м3

k3=1.07 – коэф. для элементов со стыком на зубчатый шип;

dп, bп, dо, bo – толщина и ширина до острожки и после соответственно;

lзб – длина заготовительного блока;

lд – длина в деле.

 

Определяем трудоемкость изготовления конструкций:

Для РДП:

Ткд=(tи×L+Тстаторстскл)×ктд=0,01×12,132+3,5×2,715+1×2,715+1×1,895+2×1,895+

8,5×1,895+6,5×1,895+9×1,895)×1,05=66,7 чел.час.

 

tи – удельная трудоемкость изготовления и сборки(tи =0,01 чел.час./м);

Тс = tс×Vп – трудоемкость сушки(tс =3.5 чел.час./м3)

Тт=tт`×Vп+tт``×Vд– трудоемкость транспортных операций

(tт`=1 чел.час./м3, tт``=1 чел.час./м3);

Та= tа×Vд - трудоемкость на септирование(tа =2 чел.час./м3).

Ттор= tтор×Vд - затраты труда на торцовку досок(tтор =8.5 чел.час./м3)

Тст= tст×Vд - затраты труда на стыкование досок(tст =6.5 чел.час./м3)

Тскл= tскл×Vд - затраты труда на склеивание досок(tскл =9.0 чел.час./м3)

 

Затраты монтажа:

Тм= tм.д×Vд= 6,7×1,895=12,69 чел.час

Транспортные:

С1= (Спрi×кг.) ×G =(2.5+9.46)×0.99=16.5руб.

Спр - затраты на погрузочно-разгрузочные работы и реквизит,(руб./т)

аi - тариф на перевозку грузов в зависимости от расстояния,(руб./т)

кг - коэффициент, учитывающий надбавку за перевозку крупногабаритных

строительных конструкций.

Спр =2,5руб./т(на 1984год без переводного коэффициента на «современные деньги»);

аi =9,46,(руб./т) (на расстояние 300 км.) (на 1984год без переводного коэффициента на

«современные деньги»);

 

Себестоимость:

Сд= (С0д) ×кн.р ×Vд×Vд =(554+13,7)×1,18×1,895=1269,4руб.

С0, Мд - сметная цена и единичная районная единичная расценка на монтаж,(руб./м3)

С0 =554руб./м3; Мд =13,7руб./м3

 

Расход клея:

Рк= кп×(((g1×( nc - 1)/(δ0× nc)+1.5к3 +4 αIII× к3)× к5× к6 + Р4))× Vд =

1.05(((0.4×(100-1)/(0.014×100)+1.5×1.25) ×1.07×1.07) ×1.895=65.42кг.

кп=1,05-коэффициент, учитывающий потери клея в производстве;

Р4 - расход клея на зубчатый стык в карнизном узле рам РДП,(кг./м3)

g1=0,4 – суммарный удельный расход клея при нанесении его на пласти

заготовок,(кг./м3)

к3, к5, к6 - коэффициенты, учитывающие отходы клея при механической обработке

заготовок.

nc – кол-во слоев по высоте сечения заготовочного блока

 

Аналогично производится расчет ТЭП ДГР, заносим результаты в таблицу:

 

ТЭП

Ломаноклееная деревянная рама Гнутоклееная деревянная рама
Vд=1,895 м3 Vд=1,719м3
Клей 65,42 кг Клей 99,21 кг
Vп=2,715 м3 Vп=2,6 м3
Ткд=66,7 чел.час Ткд=94,58 чел.час
Стоимость(руб)
Отпускная 1269,4 1295,78
Транспортная 16,5
Монтажа 12,69 12,06
Итого: 1298,59 1322,84

Сравнив показатели и учитывая все конструктивные и архитектурные качества конструкций, для дальнейшего расчета принимаем деревянную ломаноклееную раму.

 

Расчет плиты покрытия.

 

Исходные данные:

Здание II класса ответственности, коэффициент надежности по назначению gn=1; отапливаемое, с температурно-влажностными условиями эксплуатации по группе А1 . Кровля рубероидная трехслойная. Шаг несущих конструкций – 4.5 м.

Материалы плиты:

Древесина ребер – ильм 2 сорта по ГОСТ 8486-86*Е; полки из древесно-стружечных плит, жестко скрепленные с ребрами на клею; клей марки ФРФ-50М (ТУ 6-05-281-14-77*); утеплитель – минераловатные плиты с gо=65 кг/м3; пароизоляция – полиэтиленовая пленка толщиной 0,2 мм.

 

Конструктивная схема плиты:

Размеры плиты в плане назначаем 4480х1490 мм. Деревянный каркас плиты образуем 4 продольными ребрами из досок, жестко склееных с обшивками из стружечных плит.

Под стыками обшивок и в торцах плиты предусматриваем поперечные ребра. Обшивки имеют толщину 10 мм. Плиту рассчитываем как свободно лежащую на двух опорах однопролетную балку. Продольные ребра после фрезерования верхних кромок принимаем равными 170х40 мм влажностью (10 2) % .

Принимаем утеплитель толщиной 100 мм.

 

 

Плиты и панели с полками из древесных плит при их жестком креплении к ребрам на клею рассчитывают аналогично фанерным по приведенным геометрическим характеристикам поперечного сечения. При этом при проверке верхней полки плит на действие сосредоточенной нагрузки расчетную ширину полки принимают равной bрасч=1.3а, но не более 1 м, где а – расстояние между ребрами.

Сбор нагрузок и статический расчет.

 

Ширину панели назначаем равной 1,5 м, что соответствует нормальной ширине листа древесной плиты (1500 мм). Длину панели принимаем равной 4480 мм с учетом зазора на возможную неточность изготовления.

Длина опорного участка не менее 5,5 см, поэтому расчетный пролет плиты составит

L = 4,48 – 0,06 = 4,42 м

 

Сбор нагрузок на 1 м2

Таблица 2

Наименование нагрузки   Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке,gf Расчетная нагрузка, кН/м2  
Вес рубероидной кровли 0,12 1,3 0,156
Вес фанерной обшивки 2*0,01*8.5 (850кг/м3-плотность ДСП) 0,17 1,1 0,187
Вес продольных ребер 4*0,04*0,17*7/1,48 (700кг/м3-плотность древесины - ильм) 0,092 1,1 0,101
Вес поперечных ребер 4*0,092*0,04*7/4,48 0,016 1,1 0,018
Вес утеплителя 0,1*0,65 0,065 1,2 0,078
Вес пароизоляции 0,001 1,3 0,0013
Постоянная 0,464   0,541
Временная: снеговая   1,428   1,4  
Полная 1,89   2,54

 

Определяем снеговую нагрузку

.

По СП 20.13330.2011 Свод правил. Нормативное значение снеговой нагрузки определяется:

, т.к. α=18.4

μ=1 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, согласно прил. Г при α<30⁰

 

Нагрузки на 1 пог.м:

Нормативная: ,

Расчётная: .

Расчет:

Максимальный изгибающий момент в середине пролета плиты

M = q × l2/8 = 3.81×4,422/8 = 9.3 кНм

 

Максимальная поперечная сила

Q = q × l/2 = 3.81× 4,42/2 = 8,4 кНм

 

Геометрические характеристики поперечного сечения.

Расстояние между продольными ребрами по осям

а = с1+bр = 31,6 + 4 = 35,6 см;

Расчетная ширина верхней обшивки при проверке на действие сосредоточенной силы

bрасч = 1,3× а = 1,3× 35,6 = 46,3 см;

Расчетная ширина верхней и нижней обшивок

bрасч = 0,9× b = 0,9× 149 = 134,1 см;

Для древесины ребер:

 

Едр = 10000 МПа

Для древесно-стружечной плиты расчетные характеристики определим по справочнику «Пособие по проектированию деревянных конструкций»:

 

Материалы Rвр, МПа v mдл γm Rн, МПа R, МПа
Изгиб
ДВПс 56,3 0,123 0,53 1,12 44,9
ДСПк, ДСПф 21,6 0,16 0,58 1,17 5,76
цсп 0,058 0,64 1,05 12,7 6,17
мдп 11,4 0,115 0,64 1,11 9,2 4,26
Растяжение
ДВПс 23,6 0,171 0,54 1,19 6,15
ДСПк, ДСПф 9,39 0,112 0,52 1,10 7,7
цСП 4,13 0,159 0,64 1,17 3,1 1,35
МДП 4,59 0,153 0,64 1,16 3,4 1,5
Сжатие
ДВПс 25,06 0,158 0,55 1,17 18,5
ДСПк, ДСПф 16,98 0,115 0,53 1,11 13,8 5,26
ЦСП 13,93 0,142 0,57 1,15 10,7 4,23
МДП 9,13 0,145 0,57 1,15 2,76
Срез
ДВПс 19,05 0,099 0,54 1,09 6,32
ДСПк, ДСПф 9,09 0,182 0,54 1,22 6,4 2,25
ЦСП 8,77 0,232 0,62 1,34 5,4
МДП 7,76 0,2 0,62 1,20 5,2 2,05
Скалывание
ДВПс 2,1 0,266 0,54 1,48 1,2 0,34
ДСПк, ДСПф 2,76 0,191 0,54 1,23 1,9 0,66
ЦСП 3,27 0,196 0,62 1,25 2,2 0,87
МДП 3,28 0,168 0,62 1,19 2,4 0,99
               

 

Материалы Eвр, МПа v mдл.E E, МПа
Изгиб
ДВПс 0,117 0,42
ДСПк, ДСПф 0,147 0,43
ЦСП 0,204 0,47
МДП 0,16 0,47
Растяжение
ДВПс 0,127 0,43
ДСПк, ДСПф 0,172 0,46
ЦСП 0,158 0,42
МДП 0,255 0,42
Сжатие
ДВПс 0,166 0,45
ДСПк, ДСПф 0,149 0,45
ЦСП 0,127 0,47
МДП 0,285 0,47

 

 

Еф = 1238 МПа – модуль упругости

Rфр = 3 МПа – расчетное сопротивление растяжению

Rфс = 5.26 МПа – расчетное сопротивление сжатию

Rфск = 0.66 МПа – расчетное сопротивление скалыванию

Rфи90 = 5.76 МПа – расчетное сопротивление изгибу

Геометрические характеристики плиты приводим к обшивке, учитывая отношение n = Едрф = 10000/1238 = 8,08

 

 

 

Приведенный момент инерции плиты:

Iпр = Iф + Iдр × Едрф = bрасч × (h3 – hр3)/12 + (n × bр×hр3/12)× Едрф

Iпр = 134,1×(18,43-173)/12 + (4×4×173/12) × 10000/1238 = 67625 см4

yo = 0,5×h=0,5×18,4= 9,2 см

h – yo = 18,4-9,2 = 9,2 см

 

Моменты сопротивления:

Wпрн = Iпр/yo = 67625/9,2 = 7350 cм3

 

Проверка плиты на прочность.

Напряжение в нижней растянутой обшивке

 

Напряжение в верхней сжатой обшивке:

при отношении расстояния С1 между продольными ребрами в свету к толщине обшивки dф

 

Напряжение в сжатой обшивке:

 

Усилие в верхней обшивке при местном изгибе определяем как в балке, заделанной по концам ( у продольных ребер ).

 

 

Изгибающий момент в обшивке

Момент сопротивления обшивки шириной 100 см

 

 

Напряжение от изгиба верхней обшивки сосредоточенной силой

Расчет на скалывание клеевых швов между слоями обшивки (в пределах ширины продольных ребер) производим по формуле:

, где

Sппр – приведенный статический момент верхней обшивки относительно центра тяжести сечения равен:

Sпр = bрасч × dф× (yо - dф/2 ) =134,1×1×(9,2-1/2)=1166.7 см3

 

Проверка жесткости плиты.

 

Прогиб плиты с учетом II уровня ответственности при вычисляем по формуле:

,где

Еф = 123.8 кН/см2

 

...

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.031 сек.)