Рефераты → Строительство → Пр → Проектирование пролета конструкции перрона

Проектирование пролета конструкции перрона

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Конструкции из дерева и пластмасс
к курсовому проекту на тему:

Проектирование пролета конструкции перрона


Выполнил:


студент группы ПГС-06


Селезнёв О.Г.


Пермь, 2009г.


СОДЕРЖАНИЕ


Задание на проектирование


Исходные данные


1 Расчет покрытия


2 Статический расчет рамы


3 Конструктивный расчет рамы


4 Расход материалов


5 Расчет узлов


Список литературы


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


- место строительство - г. Соликамск;


- снеговой район – V ();


- ветровой район – II ();


- условия эксплуатации В2 – (нормальная зона влажности);


- материал конструкций – ель;


1. РАСЧЕТ ПОКРЫТИЯ


Покрытие крытого перрона для автовокзала представляет собой листы стеклопластика, уложенные по прогонам.


1.1 Подбор материала обшивки


Нагрузка, действующая на листы стеклопластика – снеговая:
В соответствии с рекомендациями для панелей из стеклопластика (см. Приложение) примем панель стеклопластика СПИ-Т (100/40х18), шаг прогонов примем 0,6 м.

1.2 Расчет прогонов


Сбор нагрузок на 1 м2
покрытия

Наименование нагрузки Единицы


измерения


Нормативная нагрузка Коэффициент надёжности по нагрузке γf
Расчётная нагрузка


А. Постоянные


1 Собств. вес стеклопластика () кН/м2
0,0145 1,3 0,019


2 Собств. вес прогона(ориентировочно) кН/м2
... 0,1 1,1 0,11


Б. Временная


3 Снеговая нагрузка, S= 3,2 кН/м2
кН/м2
2,24 1/0,7 3,2


Итого: кН/м2
2,35 3,33


Статический расчет прогона



Расчетная погонная нагрузка на прогон:


;

Расчетную схему прогона примем разрезную, тогда



Расчетный пролет прогона


см,


где b – шаг несущих конструкций, а=10 см – ширина опорной площадки прогона.


Максимальный изгибающий момент в прогоне:


.


Прогон работает в условиях косого изгиба. Составляющие момента относительно главных осей сечения:


,


,


Конструктивный расчет прогона


Минимальные размеры поперечного сечения прогона получаются из условия обеспечения требуемой жесткости при


.


Требуемый момент сопротивления сечения


см3
.


Где


– расчетное сопротивление древесины изгибу.


Требуемая высота сечения:


cм.


Требуемая ширина сечения:


cм.


По сортаменту пиломатериалов принимаем брус сечением 75х175, с геометрическими характеристиками:


,


, ,



Проверку прочности не выполняем, так как при подборе сечения мы исходили из главной формулы.


Необходимо проверить прогиб прогона от действия нормативной нагрузки. Находим составляющие прогиба относительно главных осей:


см,


где кН/м.


см,


где кН/м.


Полный прогиб прогона определяется по формуле


см < cм.


Жесткость прогона обеспечена.


2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАМЫ


Расчет поперечной рамы производится на основное сочетание нагрузок, включающее постоянную, снеговую и ветровую нагрузки на всем пролете.


Сбор нагрузок


№


п/п


Наименование нагрузки Единицы измерения


Нормативная нагрузка Коэффициент надёжности по нагрузке γf
Расчётная нагрузка


А. Постоянные


1Собств. вес стеклопластика () кН/м2
0,0145 1,30, 019


Собств. вес прогона.................................................................... кН/м2
0,13 1,1 0,143


Итого: ............................................................................................ 0,14 0,16


собственный вес рамы



кН/м2
0,185 1,1 0,204


Итого: ............................................................................................ 0,325 0,364


Б. Временная


2 снеговая нагрузка, S= 3,2 кН/м2
кН/м2
2,24 1/0,7 3,2


Итого: кН/м2
2,56 3,56


Погонные расчетные нагрузки


;


;


;


Расчетное значение ветровой нагрузки:


;


.


Определение усилий в элементах рамы


Расчёт поперечной рамы производится в программном комплексе “Лира ”, версия 9.0.


Ширину элементов рамы назначим 160 мм, высоту сечения элементов назначаем предварительно: .


3. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ РАМЫ


Конструктивный расчет преследует цель определить сечения элементов рамы и конструкцию узлов.


Несущий каркас здания представлен в виде однопролетных симметричных сборных рам с двускатным ригелем. Рамы решены по трехшарнирной схеме с шарнирными опорными и коньковым узлам и жесткими карнизными узлами. Жесткость последних обеспечивается сопряжением ригеля со стойкой и деревянным подкосом, совместно воспринимающими узловой изгибающий момент.


Стойки рам опираются на столбчатые бетонные фундаменты, возвышающиеся над уровнем пола на 20 см. Полная высота стойки hст
= 4,8 м. Уклон кровли i =1:10.


I вариант – подкос на расстоянии 2 м


Расчет стойки


Стойку проектируем клееной из досок толщиной с учетом острожки 22 мм, ширина сечения 185 мм (с учетом боковой обработки поверхности). Высота сечения определяется расчетом.


Стойка работает как растянуто-изгибаемый элемент.


Расчет растянуто-изгибаемых элементов производится по формуле:


.


Материал стойки – ель первого сорта.


Наиболее неблагоприятная комбинация усилий в стойке:



Требуема площадь сечения:


,


0,8 – учитывает влияние изгибающего момента.


,


,


Принимаем (2 слоя толщиной 22 мм с учетом острожки).


Проверяем сечение:


,


,, ,


,


,


- прочность обеспечена.


Конструктивно примем высоту стойки: см (6 слоев толщиной 22 мм с учетом острожки).


Расчет подкоса


Подкос проектируем клееным из досок толщиной с учетом острожки 32 мм, ширина сечения 185 мм (с учетом боковой обработки поверхности). Высота сечения определяется расчетом.


Подкос работает как центрально сжатый элемент.


Расчет центрально-сжатых элементов на устойчивость производится по формуле:


,


расчет по прочности не производим, так как


.


Материал подкоса – ель второго сорта.


,


длина подкоса 5,2 м.


Требуемая площадь сечения:


,



,


Принимаем (8 слоев толщиной 32 мм с учетом острожки).


Расчетная длина подкоса в плоскости (из плоскости) рамы:



>Наибольшая гибкость подкоса – из плоскости:


, ,


, ,



Проверяем сечение:



устойчивость подкоса обеспечена.


Окончательно принимаем размеры подкоса: ,


Расчет ригеля


Ригель проектируем клееным из досок толщиной с учетом острожки 32 мм, ширина сечения 185 мм (с учетом боковой обработки поверхности). Высота сечения определяется расчетом.


Ригель работает как сжато-изгибаемый элемент.


Ригель на участке от точки пересечения с подкосом до конькового узла и на участке консольного свеса имеет переменное сечение.


Наибольшие усилия в ригеле возникают в месте примыкания подкоса:


.


Сечение ригеля ослаблено врезкой на глубину 2 см и болтом диаметром 16 мм, скрепляющим накладки подкоса со стойкой.


Расчет сжато-изгибаемых элементов производится по формуле:


.


Материал ригеля – ель второго сорта.


Расчетная длина ригеля между коньком и подкосом в плоскости рамы:


.


Расчетная длина ригеля между коньком и подкосом из плоскости рамы:


.



Требуемый момент сопротивления:


,


Требуемая высота сечения:


,


Примем высоту сечения 83,2 см (26 слоев толщиной 32 мм с учетом острожки).


Fрасч
– площадь сечения с учетом ослаблений:


Fрасч
= F – Fосл
= 18,5∙83,2 – 18,5∙(1,6+2) =1472,6 см2
;


Wрасч
– момент сопротивления с учетом ослабления врезкой:


,


,


II вариант – подкос на расстоянии 3 м


Расчет ригеля


Ригель проектируем клееным из досок толщиной с учетом острожки 32 мм, ширина сечения 185 мм (с учетом боковой обработки поверхности). Высота сечения определяется расчетом.


Ригель работает как сжато-изгибаемый элемент.


Ригель на участке от точки пересечения с подкосом до конькового узла и на участке консольного свеса имеет переменное сечение.


Наибольшие усилия в ригеле возникают в месте примыкания подкоса:


.


Сечение ригеля ослаблено врезкой на глубину 2 см и болтом диаметром 16 мм, скрепляющим накладки подкоса со стойкой.


Расчет сжато-изгибаемых элементов производится по формуле:


.


Материал ригеля – ель второго сорта.


Расчетная длина ригеля между коньком и подкосом в плоскости рамы:


.


Расчетная длина ригеля между коньком и подкосом из плоскости рамы:


.



Требуемый момент сопротивления:


,


Требуемая высота сечения:


,


Примем высоту сечения 73,6 см (23 слоев толщиной 32 мм с учетом острожки).


Fрасч
– площадь сечения с учетом ослаблений:


Fрасч
= F – Fосл
= 18,5∙73,6 – 18,5∙(1,6+2) =1295 см2
;


Wрасч
– момент сопротивления с учетом ослабления врезкой:


,


,


Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок определяется по формуле (29) [1]:


где ξ – коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле (30) [1]:


,


здесь Fбр
– площадь сечения брутто, Fбр
= 18,5∙73,6 = 1361,6 см2
.


;


;


,


прочность ригеля в точке примыкания подкоса обеспечена.


Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле:



Ригель раскреплен из плоскости. Расчетная длина из плоскости равна


.


,


,


;


,



; ,


, ,


,


,


устойчивость ригеля из плоскости обеспечена.


Расчет стойки


Стойка проектируется клееной из досок толщиной с учетом острожки 32 мм, ширина сечения 185 мм (с учетом боковой обработки поверхности). Высота сечения определяется расчетом.


Стойка работает как сжато-изгибаемый элемент.


Наибольшие усилия в стойке:


.


Расчет сжато-изгибаемых элементов производится по формуле:


.


Материал стойки – ель второго сорта.


Расчетная длина стойки:


.



Требуемый момент сопротивления:


,


Требуемая высота сечения:


,


Конструктивно примем высоту стойки: (6 слоев толщиной 32 мм с учетом острожки).


Fрасч
= Fбр
= 18,5∙19,2 – 18,5∙(1,6+2) =355,2 см2
;


Wрасч
– момент сопротивления с учетом ослабления врезкой:


Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов следует производить по формуле:



Стойка без раскреплений растянутой кромки.


; ,


, ,


,


,


устойчивость стойки из плоскости обеспечена.


Расчет подкоса


Подкос проектируем клееным из досок толщиной с учетом острожки 32 мм, ширина сечения 185 мм (с учетом боковой обработки поверхности). Высота сечения определяется расчетом. Подкос работает как центрально сжатый элемент.


Расчет центрально-сжатых элементов на устойчивость производится по формуле:



расчет по прочности не производим, так как


.


Материал подкоса – ель второго сорта.


,


длина подкоса 5,7 м.


Требуема площадь сечения:


,



,


Принимаем (7лоев толщиной 32 мм с учетом острожки).


Расчетная длина подкоса в плоскости (из плоскости) рамы:



Наибольшая гибкость подкоса – из плоскости:


, ,


,


,



Проверяем сечение



устойчивость подкоса обеспечена.


Окончательно принимаем размеры подкоса


, .


,


,


Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок определяется по формуле (29) [1]:


где ξ – коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле (30) [1]:


,


здесь Fбр
– площадь сечения брутто,


;


;


,


прочность стойки обеспечена.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. СНиП 2.01.07-85. «Нагрузки и воздействия».-М.:1986.


2. СНиП II.25-80. «Деревянные конструкции. Нормы проектирования».-М.: 1982.


3. Пособие по проектированию деревянных конструкций. (к СНиП II-25-80). - М.: Стройиздат, 1986.


4. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции: М., 1990. – 96 с.


5. А.В. Калугин Деревянные конструкции. Конспект лекций ПГТУ 2001.


6. И.М. Гринь “Строительные конструкций из дерева и пластмасс”. М., Стройиздат 1979.


7. В.Е. Шишкин “Примеры расчёта конструкций из дерева и пластмасс”. М., Стройиздат 1974.


8. Справочник проектировщика: «Металлические конструкции». АСВ, 1998.
Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Проектирование пролета конструкции перрона

Слов:1585
Символов:15165
Размер:29.62 Кб.