Курсовая работа: Одноэтажное производственное здание с деревянным каркасом

Приведённые моменты сопротивления:

W_пр ^н = I_пр / y_0, W_пр ^в = I_пр / (h_пр - y₀ ).

W_пр ^н = 168172612/82 = 2043481 мм^3, W_пр ^в = 168172612/ (159 - 82) = 2192520 мм³ .

2.4.2 Сбор нагрузок и определение расчетных усилий

Нагрузка на 1 м² плиты определена в таблице 1 (состав покрытия - рисунок 2).

Таблица 1

Нагрузка на 1 м² плиты

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
Слой изопласта К qк1 = 5 кг/м2 ( ТУ 5774-005-05766480-95)	qк1 * g * γ n / 1000 = 5 * 9.81 * 0.95/1000 = 0.047	1.3	0.061
Слой изопласта П qк2 = 5.5 кг/м2 ( ТУ 5774-005-05766480-95)	qк2 * g * γ n / 1000 = 5.5 * 9.81 * 0.95/1000 = 0.051	1.3	0.067
Слой рубероида qк3 = 5 кг/м2 ( ГОСТ 10923-93)	qк3 * g * γ n / 1000 = 5 * 9.81 * 0.95/1000 = 0.047	1.3	0.061
Фанера клеёная (2 обшивки) dф = 0.014 м,rф = 600 кг/м3 ( ГОСТ 8673-93)	rф * dф * g * γ n / 1000 = 600 * 0.014 * 9.81 * 0.95/1000 = 0.078	1.1	0.086
Картон qк = 3 кг/м2 ( ГОСТ 9347-74)	qк * g * γ n / 1000 = 3 * 9.81 * 0.95/1000 = 0.028	1.1	0.031
Продольные ребра сечением bр * hр = 45 * 145 мм, n = 5 шт, rд = 500 кг/м3 (ГОСТ 24454-80)	rо * bр * hр * n * g * γ n / (1000 * b) = 500 * 0.045 * 0.145 * 5 * 9.81 * 0.95/ (1000 * 1.5) = 0.101	1.1	0.111
Бруски образующие четверти b * h = 45 * 70 мм, n = 2 шт, rд = 500 кг/м3 (ГОСТ 24454-80)	rо * bр * hр * n * g * γ n / (1000 * b) = 500 * 0.045 * 0.07 * 2 * 9.81 * 0.95/ (1000 * 1.5) = 0.020	1.1	0.022
Прижимные бруски b * h = 25 * 25 мм, n = 8 шт, rд = 500 кг/м3 (ГОСТ 24454-80)	rо * bр * hр * n * g * γ n / (1000 * b = 500 * 0.025 * 0.025 * 8 * 9.81 * 0.95/ (1000 * 1.5) = 0.016	1.1	0.017
Минераловатные плиты dо = 0.12 м,rо = 75 кг/м3 (ГОСТ 9573-96)	rо * dо * g * γ n / 1000 = 75 * 0.12 * 9.81 * 0.95/1000 = 0.084	1.2	0.101
Слой битума dб = 0.002 м, rб = 1000 кг/м3 (ГОСТ 6617-76)	rб * dо * g * γ n / 1000 = 1000 * 0.002* 9.81 * 0.95/1000 = 0.019	1.3	0.024
ИТОГО	qн. пост = 0.490	-	qр. пост = 0.580
Временная
Снеговая нагрузка	0.56	1.43	0.8
ВСЕГО	qн = 1.050	qр = 1.380

Погонная нормативная и расчетная нагрузки:

q^н = q_н * b_п , q = q_р * b_п ,

q^н = 1.05 * 1.5 = 1.57 кН/м,

q = 1.38 * 1.5 = 2.07 кН/м.

Расчетный пролет плиты:

l_p = l_п - 20 - 2 * 2 * l_оп / 3 (мм),

где 20 мм - зазор между плитами в продольном направлении; l_оп - длина площадки опирания плиты на раму:

l_p = 4500 - 20 - 2 * 2 * 60/3 = 4400 мм.

Изгибающий момент:

М_мах = q * l_p ^2/ 8,М_мах = 2.07 * 4.4^2/ 8 = 5.01 кН*м.

Поперечная сила:

Q_max = q * l / 2,Q_max = 2.07 * 4.4/2 = 4.55 кН.

2.4.3 Расчёт плиты по первой группе предельных состояний

а) Проверка устойчивости верхней сжатой обшивки плиты

Проверку устойчивости сжатой обшивки проводим по формуле:

σ_c = M_расч / (φ_ф * W_пр ^в ) ≤ R_{ф. с} ,

где φ_ф - коэффициент продольного изгиба фанеры при а_0/ δ₁ = 305/8 = 38.13 < 50 равен:

φ_ф = 1 - (а_0/ δ) ^2/ 5000,φ_ф = 1 - 38.13^2/ 5000 = 0.71.

σ _c = 5.01 * 10^6/ (0.71 * 2192520) = 3.2 МПа < R_{ф. с} = 12 МПа,

следовательно, устойчивость верхней сжатой обшивки плиты обеспечена.

б) Проверка прочности нижней растянутой обшивки плиты

Проверку прочности растянутой обшивки проводим по формуле:

σ_р = M_расч / W_пр ^н ≤ m_в * R_{ф. р} ,

где m_в = 0.6 - коэффициент снижения расчётного сопротивления.