1.Исходные данные

Одноэтажное каркасное деревянное здание.

Гнутоклеёная рама пролёт 18м, высота 10 м, уклон 12, 5 %

Клеефанерная плита имеет длину L = 6 м, ширину В = 1,5 м, две фанерные обшивки, 4 продольных и 5 поперечных ребер. Плита опирается концами на клеедеревянные балки и несет равномерные распределенные и сосредоточенные нагрузки, нормальные к ее поверхности, следующих нормативных и расчетных значений: от собственного веса и веса снега q н=2,6 кН/м, q = 4 кН/м; от веса человека с грузом Рн= 1,0 кН, Р= 1,2 кН.

2. Сбор нагрузок

Коэффициент надёжности по снеговой нагрузки в соответствии с п 5.7 СНиП 2.01.07-85

Для отношения нормативного веса покрытия к весу снегового покрова

0,483/1,5=0,32<0,8 равен γf=1,6

Полная нагрузка на 1 м панели:

Нормативная q н =1,5*0,725=1,08

Расчётная q =1,7*0,725=1,23

Расчёт ветровой нагрузки:

qwon=0.3 кн/м3(по СниП)

qw= qwon*к*с

к- коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте , в зависимости от типа местности.

Местность тип Б:

h=5м к=0,5

h=10м к=0,65

h=20м к=0,85

с- аэродинамический коэффициент с наветренной стороны с=0,8 ; с подветренной с=-0,6.

q5= qwon* к5 *с*γ(γ-коэффициент надёжности 1,4)

q5=0,3*0,5*0,8*1,4=0,129

q10= qwon* к10 *с*γ

q10=0,3*0,65*0,8*1,4=0,218

Заменяем фактические неравномерные воздействия на колонну и шатёр условными эквивалентными равномерными:

qэ1=(0,129*5+(0,129+0,218)*0,5*1)/10=0,08

qэ2=А2/h=0,144

с наветренной стороны на колонну рамы действует равномерная нагрузка:

qw’= qэ1*Вк=0,08*7,1=0,568 кн/м3

с противоположной стороны:

qw’’=- qw’*(0,6/08)=-0,426

нагрузкам действующая в пределах шатра по площади

А=Вк*h

приводится к сосредоточенной силе активная сторона:

W’= qэ2*A=0,144*7,1*1,65=1,7 кН

Пассивная сторона:

W’’=- W’*(0,6/0,8)=-1,28 кН

3.Определение геометрических характеристик рамы

Геометрические характеристики определяем с помощью специальной программы для расчёт деревянных конструкций WOOD

деревянное здание одноэтажный рама

4.Статический расчёт рамы

Статический расчёт проводим с помощью специальной программы для расчёт деревянных конструкций WOOD

1)

2)

3)

5.Подбор сечений и проверка напряжений

1. Сечение выгиба. Определяем максимальные усилия.

Изгибающий момент М = М2= 99,45 кН-м = 0,099МН-м.

Продольная сила N = N2 = 41,74 кН = 0,042 МН.

Расчетное сопротивление сжатию и изгибу при ширине сечения b= 14 см; Rс= Rи= 15 МПа.

Требуемая высота сечения hтр определяется приближенно по величине изгибающего момента, а наличие продольной силы учитывалось коэффициентом 0,8: hтр = √6M/(0,8 b Rн)н= √6*0,099/(0,8*0,14*15)= 0,59 м.

Принимается высота сечения из 45 слоев досок толщиной δ= 1,4 см: h = 46δ= 46*1,4 = 64 см. Сечение b*h =14*64 см.

2. Опорное сеченне.

Максимальная поперечная сила Q = 17,98 кН = 0,018 МН.

Принимаются доски сечением b*δ= 14*1,4 см после острожки в средней и сжатой части сечения 2-го сорта.

Расчетное сопротивление скалыванию Rск= 1,5 МПа. Ширина b =0,14 см.

Требуемая высота сечения на опоре исходя нз расчетного сопротивления скалыванию hтр = 1,5Q/( 2b Rск)= 1,5*0,018/(2*0,14*1,5)=0,17 м.

Принимается высота опорного сечения hоп = 0,014*21 = 0,294 ≈ 0,3 м> hтр

Коньковое сечение принимается конструктивно таким же: b*h =14*30 см.

Проверка напряжения при сжатии с изгибом. Изгибающий момент, действующий в центре сечения, находящегося на расстоянии от расчетной оси, равном е = (h — hоп)/2 = (0,64 — 0,30)/2 = 0,17 м, определится по формуле:

М = М2 — Ne = 0,099 - 0,042*0,17 = 0,091 МН*м

Расчетные сопротивления древесины 2-го сорта сжатой внутренней кромки Rc с учетом коэффициентов условий работы — высоты сечения mδ= 0,95, толщины слоев mсл = 1,1 и коэффициента гнутья mгн

rвн= r — е — h/2 = 300— 17 — 64/2= 251 см;

rвн/δ= 251/1,4= 179; мгн=0,86;

Rc = Rc mδ mсл mгн = 15-0,95-1,1 -0,86= 13,5 МПа.

Расчетное сопротивление древесины 1-го сорта растянутой наружной кромки Rp= 12 МПа.,

Коэффициент гнутья

rН = r — е + h/2 =300 — 17 + 64/2 =: 315 см; rн/δ = 315/14= 225;

mгн*= 0,75; Rp = Rp mсл mгн = 12*1,1 *0,75 = 9,9 МПа.