Расчет параметров и определение эксплуатационной надежности объекта по совокупности физико-механических характеристик
Рассчитаем параметры клееной балки, склеенной из сосновых досок и предназначенной для чердачного перекрытия отапливаемого помещения.
Исходные данные:
· Район строительства: город Екатеринбург, расположенный в III снеговом районе РФ согласно СНиП 2.01.07-85 [7]. Расчетное значение снеговой нагрузки S0=l,8 кПа, коэффициент μ перехода от веса снегового покрова земли к покрытию принимаем в соответствии с п. 1 обязательного приложения 3 СНиП 2.01.07-85 [7] равным 1,0.
Согласно СНиП нормативное значение снеговой нагрузки равно:
· Балка прямоугольного сечения с уклоном верхней кромки 1:10. Пролет балки L=6 м; отношение h/H—2/3. Расстояние между осями балок - 2 м; материал - сосна.
Решение:
Нагрузка на балку
Нагрузка рассчитывается исходя из составов материалов, используемых в конструкции кровли строения. Пример определения суммарных силовых воздействий на единицу площади покрытия приведен в таблице 1.
Таблица 1
Подсчет нагрузок на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия
| Нагрузка | Нормативная qi, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке, γ | Расчетная Рi, кН/м2 |
| Постоянная, в т.ч. рубероидная трехслойная кровля | 0,579 0,10 | - 1,27 | 0,66 0,127 |
| Плитный утеплитель толщиной 10 см и плотностью 600 Н/м3 | 0,06 | 1,2 | 0,072 |
| Клеефанерная панель | 0,30 | 1,1 | 0,330 |
| Собственный вес балки | 0,119 | 1,1 | 0,131 |
| Временная (снеговая) нагрузка | 1,00 | 1,26 | 1,260 |
| Всего | 1,580 | - | 1,920 |
|
|
|
Рис. 2. Схема двухскатной дощатоклееной балки:
а - общий вид; б - поперечные сечения
Собственный вес балкиgCB =119 Н/м2.
Нагрузка на 1 м балки:
· нормативная qH = 1580 ∙ 6 = 9480 Н/м;
· расчетная Рр= 1920 ∙ 6 = 11500 Н/м.
Конструкция балки
Балка дощатоклееная двускатная с уклоном 1:10 изготовлена из сосновых досок с размером сечения 175x50 мм (рис. 2.). После фрезерования досок сечение 159x43 мм. Высота балки в середине и на опоре должна быть кратной толщине доски, т.е. 43 мм. Принимаем высоту балки в середине равной hcp= 0,1L = 0,1 ∙ ∙6000 = 600 мм. Для целого числа досок в конструкции: hcp= 43 ∙ 14 = 602 мм.
Высота балки на опоре:
hоп = 402 мм, т.к. h/H = 2/3.
Для принятых 9 штук досок высота hоп = 9 ∙ 43 = 387 мм.
Статический расчет балки
Опорная реакция балки:
Расстояние от левой опоры до сечения с наибольшим нормативным напряжением:
Момент в сечении Х = 193,5 см:
Высота балки в сечении Х = 193,5 см:
Число целых досок: n = 52,6/4,3 = 13 шт.
Расчетная высота:
Нрб = 4,3 ∙ 13 = 55,9 см.
Момент сопротивления в сечении Х = 193,5 см:,
Максимальное напряжение:
Момент инерции балки в опорном сечении:
Момент инерции в среднем сечении:
Статический момент в опорном сечении балки:
Касательные напряжения:
|
|
|
Прогиб балки переменного сечения
где кж - коэффициент переменности сечения для дощатоклееной балки прямоугольного сечения:
Приведенный момент инерции:
Полный относительный прогиб:
Коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы:
Вывод: представленная конструкция двускатной дощатоклееной балки перекрытия обеспечивает эксплуатационную надежность по всем параметрам напряженного состояния.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 273; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!