Расчет внецентренно-сжатого элемента деревянных конструкций

 

Министерство образования  и науки РФ

ФГОУ ВПО 

Воронежская государственная  лесотехническая академия

 

 

 

 

Кафедра промышленного  транспорта, строительства и геодезии

 

 

 

 

Расчетно-графическая  работа

по дисциплине «строительное  дело и материалы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка группы ЛА2-111-ОБ

Кудрявцева А.С.

 

Проверил: доц. Арзуманов  А.А.

 

 

 

 

 

Воронеж 2013

 

 

Содержание

 

1. Проектное задание

1.1Исходные данные и конструктивная схема……………..стр3-4

     1.2 Теплотехнический расчет………………………………….стр5

     1.3 Расчет состава и площадей бытовых помещений………..стр7

     1.4 Выбор  строительных конструкций……………………..…стр9

     1.5 Светотехнический  расчет…………………………………стр10

     1.6 Расчет ширины подошвы и выбор фундамента………….стр14

     2. Расчетное  задание

     2.1 Расчѐт внецентренно-сжатого элемента деревянных                                                                                 конструкций……………………………………………………….стр18

     2.2 Расчѐт трѐхшарнирной деревянной арки…………….…...стр20

          Список использованных источников……………………..стр23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1.Проектное задание

 

1.1.Исходные данные для проектирования

1. район строительства: Саратов
2. грунт основания: глина
3. коэффициент  пористости: 0,5
4. В, консистенция грунта: 1
5. наиболее холодные пятидневки: -25
6. наиболее холодные сутки: -34
7. нормативная глубина промерзания грунта, см: 142
8. нормативное давление на основание, кг/см: 3
9. тип фундамента: столбчатый
10. стены: пенобетонные
11. пролеты здания: L1: 24 м
12. пролеты здания:L2: 12 м
13. пролеты здания:L3 нет
14. шаг колонн, м:6
15. длина здания, м:48
16. количество работников по сменам мужчин, 1 смена:22
17. количество работников по сменам женщин, 1 смена:20
18. количество работников по сменам мужчин, 2 смена:8
19. количество работников по сменам женщин, 2 смена:4
20. количество работников по сменам мужчин, 3 смена: нет
21. количество работников по сменам женщин, 3 смена:нет
22. узлы: карниз
23. наименование здания: мебельный цех
24. мостовой кран, r: 3
25. расположение бытовых помещений: «Л»
26. высота здания, м:8,4
27. полы: каменные

3

Конструктивная схема

 

 

                                                          1

 

В

 

L₂=1200

 

Б

 

 

 

L₂=2400

 

 

 

 

 

 

 

 

В

                        1    600    2             3            4           5            6           7           8           9

                                                          1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1.2Теплотехнический расчет

 

Этот расчет сводится к определению толщины стены. Кроме того, производится подбор толщины теплоизоляционного слоя покрытия. Для создания внутри помещения требуемых санитарно-гигиенических условий ограждения должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1) Оказывать достаточное  сопротивление охлаждению помещений; 

2) Обеспечивать определенную  температуру внутренней поверхности  стены и других ограждений  во избежание конденсации на  них паров внутреннего воздуха;

3) быть достаточно  сухими.

 

1.Определение требуемого сопротивления стены теплопередачи Ro^тр

 

Ro^тр=n(t_в-t_н)/ Δtⁿ* α_в   ,где

n=1, коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, для производственных помещений tв = 17°

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха с учетом следующих указаний= -34°

Δt^n- нормируемый температурный перепад, Δtⁿ=8°

     α_в- коэффициент теплопередачи внутренней поверхности стены, α_в=7,5*1,163 Вт/м²

 

Значит, Ro^тр=1(17-(-34))/8*7,5*1,163=0,95

 

 

 

5

1. Определение толщины стены δ

 

δ =[ Ro^тр-(1/ α_в+1/α_n)]* λ ,где

 

α_n- коэффициент теплопередачи наружной поверхности стены, α_n= 20*1,163 Вт/м²

 

δ=[0,95-(1/8,7225+1/23,26)]*0,22=0,174 м

 принимаем стандартную  толщину стены , равную 200 мм, или  0,2 м

 

2. Определение термического сопротивления стены

R= δ/ λ= 200/0,22=0,9

 

3. Определение тепловой инерции
4. Д=R*S, где

S- коэффициент теплоусвоения материала, S=3,35

Д=0,9*3,35=3,045

 

Ограждающие конструкции следует считать легкими при Д ≤ 4, средней массивности- при 4 < Д ≤ 7, массивными – при Д > 7.

 В данном случае  Д меньше 4, значит стена легкая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1.3Расчет состава и площадей бытовых помещений

 

Группа производственного процесса 1б

Общее число работающих на предприятии:

мужчин  30

женщин  24

Количество работающих в наибольшей смене:

Мужчин  22

Женщин 20

 

№п/п	Наименование помещения	Расчет количества работающих, чел.	Расчет количества человек  на единицу оборудова-ния	требуется
				Оборудова-ние	Площадь м2
Мужские бытовые помещения
1	гардеробная	30	1	30	36
2	душевые	22	15	2	12
3	Ножные ванны	22	40	1	5,5
4	умывальная	22	10	3	4,5
5	уборная	22	15	2	11
6	курительная	22	-	-	9
7	Для сушки  и обеспылеванияодежды	30	-	-	12
итого					90
Женские бытовые помещения
1	гардеробная	24	1	24	28,8
2	Душевые	20	12	2	12
3	Ножные ванны	20	30	1	5,5
4	умывальная	20	10	2	3
5	уборная	20	15	2	11
6	курительная	20	-	-	9
7	Для сушки и обеспыливания  одежды	24	-	-	12
8	Для личной гигиены	20	100	1	6
итого					87,3
всего					177,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

1.4Выбор строительных конструкций

 

 

Наим. конструкций

марка	масса	примечание
Фундаментная балка	ФБ6	1,1 т	Тип сечения 1
Колонны: Крайняя средняя	КГП-1 КГП-3	5,3 т 7 т
Железобетонная балка 12 м	1БДР12-1	4,7 т	hk=1390 мм
Стропильная ферма 24 м	ФС24-2,30	2,2 т	3150+180 мм
Плита покрытия	П/3*6 -1	2,6 т	hпл=300 мм
Стеновая панель: 1500*6 1200*6	СП-1500 СП-1200	0,5 т 0,5 т

 

 

 

                                                                                                     

 

 

                                                                                                                      

 

 

 

                                                       

 

 

 

А                             2400                 Б          1200        В

 

 

 

 

1.-металлическая стропильная  ферма

                                2.-железобетонная балка

                                3.-железобетонная колонна

                                4.-плита покрытия

1.5Светотехнический расчет

 

В данном задании будет ленточное остекление.

 

1. определение площади остекления

S₀/S_n*100%= l_n*n*k/τ₀*r

Где S₀ и S_n - площади окон и пола помещения, для которого рассчитывается освещение.

 

S_n=(L₁+L₂)*(D-6)=1512 м²

 

l_n- нормируемое значение коэффициента естественной освещенности

n- световая характеристика окна, она равна 10

k-коэффициент, учитывающий затемнение, создаваемое противо- стоящими зданиями (для отдельно стоящего здания к- 1)

τ₀- общий коэффициент светопропускания окна (при двойных переплетах =0,35)

r- коэффициент, учитывающий отраженный свет от внутренних поверхностей помещения (при двустороннем освещении r = 1)

 

S₀=1512*1*10*1/0,35*100=432 м²

 

2. определение площади  одной ленты

 

S_л= S₀/2=432/2=216 м²

 

3. определение максимальных  размеров лентоостекления

 l_ok^max=D-6=42 м

 

10

h_ok^max= H_зд-1,2=7,2 м

 

Принимаем длину окна максимальной, равной 42м

 

h^,_ok=S_л/l_ok=216/42=5/1 v

 

     

Принимаем стандартную  высоту 5400мм или 5,4м                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            1

                                                            

 

                                                       

                                                                                                а=5700

                                                          h_ок⁼5400

 

                                                                                                

                                                                                                  1,2

 

 

 

                                                          4200

 

       1

 

 

 

Схема ленточного остекления.

h_ок – высота остекления; а – высота участка стены над лентой остекления

 

 

11

 

4. определение высоты  участка стены «а»

Исходим из того, что h_ст>=h_k, тогда

h_k=H_зд+ h_k+ h_пл=8,4+3,33+0,3=12,03 м

     H_ЗД – высота здания по заданию;

     h_K – высота фермы или балки в коньке;